【発明の詳細な説明】
乾燥剤を用いた加湿及び除湿システム技術分野
本発明は、乾燥剤を用いることによって、加湿及び除湿をなす方法及び装置、
動力駆動乗物(以下動力化乗物)と称する)における相対湿度及び空気を自動的
に調整する装置、乗物の窓ガラスの内側での霜、露あるいは凝結が生ずるのを抑
制あるいは防止を自動的になす装置、及び冷蔵ユニット内での霜の生成を抑制あ
るいは防止したりする装置に関する。背景技術
本発明は、従来得られなかった方法によって、相対湿度を制御することを特徴
としている。自動車、トラック、バン、列車、ボート、船、軍用車、飛行機、ト
ラクタ、RV車等の種々の動力化乗物においては、従来、車室内の相対温度を自
動的にモニタしてこれを制御する経済的にして好ましい方法あるいは装置が得ら
れなかった。
従来の動力化乗物の環境装置は車室、客室あるいは乗員室(以下キャビンと称
する)内の空気温度を上昇あるいは下降せしめたり空気流の早さを調整したり、
空気内の塵や微粒子を取除いたり窓ガラスの除霜をしたりキャビンノイズを低減
したりするものであった。しかしながらいずれも
キャビン内の空気の相対湿度を経済的かつ効率的に調整しようとする環境装置は
いまだ開発されていない。陸用トラックにおける環境装置は水を用いた加湿方法
や種々の除湿方法を用いているが、これらの環境装置はいずれも効率が悪く健康
的でなくしかも当初の設置コストが高いという問題があり、さらに、メンテナン
スや高いレベルのエネルギ消費が問題であった。また、商用ビルのために乾燥剤
を用いた除湿装置が知られているが、これらの装置は本発明による方法及び装置
において用いられているような形状の乾燥剤ホイールや再生用の熱源を用いてお
らず、さらに本発明によるキャニスタのようなものを用いてはいない。
従来の冷蔵及び冷凍ユニットは、ユニット内の空気が冷却されて空気の湿度の
飽和点に達すると筐体内や蒸発コイルの上に氷結もしくは凝縮が生ずる。このよ
うな氷結はコイルのまわりの空気流を制限するという問題があり、筐体内に霜が
積み重なり、コイルの効率を制限するという問題がある。このようなタイプのユ
ニットの霜を取除く従来の方法は追加のエネルギを用いかつ霜を除去するための
高価な装置を用いている。
従来の動力化乗物においては、キャビン内の相対湿度がモニタされておらずか
つ調整されておらず、ただエアコンディショナの蒸発ユニットが用いられている
だけである。キャビン内の空気の相対湿度の制御がなされていないことによって
、安全性や快適性、健康及び作動効率に対して悪
い影響があるのである。
動力化乗物においては、キャビン内の相対湿度を効率的にかつ効果的に増加さ
せて搭乗者の快適度を改善する必要性が長年に亘って存在した。動力化乗物が冷
たい気候のもとで湿気をキャビン内の空気に加えることなしに運転された場合、
外部からの新鮮な乾いた冷たい空気を導入する一方でヒータを長い間使用すると
キャビン内の相対湿度が低下して搭乗者が不快に感ずるようになる。従来の加湿
ユニットは水を引き込む必要の故にいろいろな問題があり、バクテリアやカビの
発生による健康障害が問題となっていた。
飛行機においては、長期間のフライト及び非常に低レベルの湿度の故に問題が
複合している。最も長距離の商用飛行機においては、キャビン環境システムがタ
ービンエンジンのコンプレッサ部から得た圧縮空気によって熱せられる。エンジ
ンの吸気部に入る外部空気が圧縮されてエンジンの圧縮部において熱せられるの
である。エンジンを通過する熱い圧縮空気の一部がエンジンのバーナー部に入る
前に流れを切り換えられるのである。そしてその熱せられた空気がキャビン環境
システムに供給されるのである。
通常のフライトにおいては、飛行機の外の空気はそれが熱せられる前において
は低い相対湿度を有し、従って空気の加熱の結果キャビン内に入る空気の相対湿
度は非常に低くなる。例え搭乗者の汗の蒸発及び搭乗者の肺からの湿気の蒸発に
よる湿気があったとしてもキャビン内の相対湿度
を搭乗者が快適に感ずる程に十分に高くするには不十分である。また、搭乗者や
その他のソースから得られる湿気はキャビン内空気の排出と共にキャビンから逃
げてしまう。商用飛行機のキャビン内の温度は70F°(21.1℃)に非常に近く
制御されるが相対湿度は20%以下にもなってしまう。
一方、キャビン内のCO2が1000ppm(parts per million)より高いレベルに達
すると搭乗者は不快に感ずる。このようなハイレベルのCO2は古い空気の再循
環の割合に比較してキャビン内に供給される新しい新鮮な空気の割合が低いが故
に問題である。換言すれば、望ましくないCO2を置換するための新鮮な空気の
割合が不適当である。もし、キャビン環境システムが外部からより多くの新鮮な
空気を取り入れてCO2の割合を減少させかつ酸素の割合を増加させるならば結
果としての空気は低い相対的湿度を持つことになる。このような場合、相対湿度
レベルは不快と感ずる20%のレベルよりも更に低くなるのである。
このような極端な状態は、搭乗者が次の2つの要素によって不快に感ずるので
ある。すなわち、1)新鮮な空気の不十分な導入によるむさくるしさ。2)非常
に低い相対湿度による乾燥状態である。このような2つの要素の効果は搭乗者の
心理的な状態についても影響を及ぼし、呼吸器の刺激、頭痛及び疲労をもたらす
のである。このような要素はフライトクルーにも同様な影響を与えクルーメンバ
ーの
係る高い高濃度のCO2及び低い相対湿度による動揺の故に飛行機の安全操作に
も影響を及ぼすのである。
飛行機の設計において、燃料のコストを低減することによる運転コストを低減
させるという強い経済的な圧力がある。そして、飛行機の重量がこの燃料消費量
に直接的な関係がある。飛行機の重量が増加した場合これを相殺する為に積荷の
重さを減少させねばならず、積み荷の減少による収入源という問題があり、しか
も飛行機の追加された重量を運ぶためのさらに必要な燃料のコストの問題もある
。本発明による装置が飛行機に搭載された場合、この装置の重量が全体の飛行機
のフレーム重量に加わる。勿論、この装置による追加の重量は単純な重量の増加
による運転コストにおいて不利であることは間違いない。しかしながら、搭乗者
の快適さの利点はこの最初のコストの問題や長期間の運転燃料コストの問題を相
殺する。換言すれば、キャビン内の空気の調整と飛行機の重量の問題はトレード
オフの関係である。
ところで、水は空気より重いと一般に理解されている。ところが、一般の理解
とは異なって、水蒸気は空気よりも軽いのである。そこで、本発明による装置は
キャビン内の空気に水蒸気を加えることによって、キャビン内の空気の重量を減
らして飛行機の重量を減らすのである。空気は次のものからなっている。すなわ
ち、窒素78%(NI)14.0067AMU(原子質量単位)、酸素21%(O)15.
994
AMU、及び他のガス1%である。この他のガスは、アルゴン0.9%、CO20.03
%及び水蒸気である。ところで炭素は12.011AMUを有し、炭素12.011及び酸素
15.9994の組合せからなる分子であるCO2は15.9994の酸素よりも軽いのである
。このことは設計者をしてキャビン内の空気内のCO2の割合を増加して飛行機
の重量を減少させるような意図を生じさせる。ここで、15.9994の酸素原子が1.0
0794 AMUの水素原子の2つに組合されて得られる分子は非常に軽いのである
。窒素、酸素又はCO2よりもはるかに軽いのである。水蒸気がキャビン内の空
気に加えられると搭乗者はより健康的でかつ快適な呼吸を得ることができ、かつ
空気の重さの大なる減少にもなるのである。本発明による装置の評価は搭乗員の
快適さ及び安全性のみならず水蒸気の空気ガスとの置換による重量低減について
も考慮すべきである。乾燥剤を用いる仕事をしている人々は空気からの水の除去
について言及し何ポンドあるいは何ガロンの水について評価するが、より重量の
ある空気を水蒸気によって置換することについては言及していない。
飛行機設計者にとっては飛行機環境システムを、水を通気システムに霧状にし
て加えてキャビン内の空気の加湿をして相対湿度を増加するような通常の液体加
湿装置を単純に加えるだけの変更は実際的ではない。このような水を用いた加湿
システムを追加することは新たな問題を生ずるのである。すなわち、新たな問題
とは、液体状の水を運搬す
るコスト、システムを正常に維持し作動特性を維持するための維持費であり、さ
らに、システムの湿った部分において生ずるバクテリアによる健康の問題である
。
今日の商用飛行機のためのキャビン環境システムは単に古いキャビン空気を循
環してより少ない外部空気を加えることによってエンジンのエネルギの使用を最
小にするように設計されている。外部からの新鮮な空気はエンジンのコンプレッ
サー部からの加熱圧縮空気を取り出してこれをキャピン内に供給するのである。
今日の大型長期輸送飛行機キャビンにおいては、製造メータとしては搭乗者の快
適さ及び健康と燃料効率とをトレードオフと見做し、その結果、乗客はよりよい
快適さ及びより健康的な環境システムを強く望んでいるのである。
従って、キャビン内に供給される新鮮な外部空気を経済的かつ安全に加湿する
方法が望まれているのである。もし飛行機キャビン環境システムがキャビン内の
加湿をすることができるならば、より低いレベルの相対湿度によって生じる現在
の問題のみならず、キャビン内の相対湿度レベルに重大な影響を与えることなく
キャビン内に新鮮な空気をより多く導入するようにシステム設計をすることを可
能にするのである。
キャビン内により多くの新鮮な空気を導入するための環境システムを得るため
には、設計者は次のような要素を考慮しなければならない。すなわち、
(1)追加の新鮮な空気による追加の熱を補償してキャビン温度を70°F(21.
1℃)に維持する必要性、
(2)キャビン内圧の正しいレベルを維持するための新鮮な空気のより大なる体
積による影響、
(3)より低い相対湿度を得るようにする追加の空気のための追加的な加湿要求
、である。
飛行機エンジンのコンプレッサシステムは熱せられかつ圧縮されるべき新鮮な
空気の大なる体積を処理する能力を有する故、既存の環境システムの構成要素に
対する変更は少なくて済むのである。残りのシステムとしての問題は相対湿度の
制御がないことであり、この点については、新しい加湿システムを加えることが
必要とされるのである。
上記した如く、低い相対湿度を維持するための環境問題が重要であることが解
ったが、乗用車、トラック、バス、ボート、軍用車両、列車、等の動力化乗物の
キャビン内においても多かれ少なかれ同様な低湿度問題が存在するのである。陸
用の動力化乗物における多くの搭乗者はキャビン内の低い相対湿度による不快を
経験している。また、陸用トラックの運転者、乗用車、バス等の動力化乗物にお
いて長時間を過す搭乗者は長時間のキャビンヒータの動作による非常に低い相対
湿度によって不快さを経験するのである。
キャビン内に供給される空気流の速さや空気の温度を増減することによって搭
乗者の快適さの為の温度制御をなす必要が多くの動力化乗物において存在すると
同様に、許容
される快適さを提供するためにキャビン空気の相対湿度を調整する必要もまた存
在するのである。
既存の動力化乗物は有効な除湿システムを欠くのであるが、この点についての
改善が望まれる。大きな理由は以下の通りである。すなわち、1)窓ガラスの霜
や露を除くことによって安全性が高まる。2)相対湿度のレベルを制御すること
によって搭乗者の快適さが改善される。3)既存のエアコンディションシステム
のエネルギ消費の低減によって燃費の改善が得られてこれにより動力化乗物の運
転効率が向上する。なんとなれば、従来の除湿方法はエアコンディショナーの蒸
発コイルの湿気の凝縮のために追加のコンプレッサエネルギを必要とするからで
ある。
本発明によれば動力化乗物の運転上の安全性が非常に高められるのである。な
んとなれば、本発明による装置によって動力化乗物(すなわち、乗用車、トラッ
ク、ボート,ヘリコプタ、トラクタ、列車、軍用車両、飛行機、等々)のキャビ
ンウィンドウの中側におけるくもり、結露、または霜による見通しの悪化や障害
が自動的に防止されるか又は素早く除去されるからである。
動力化乗物は長年に亘ってある環境条件における窓ガラス上の結露また霜の問
題を経験してきた。キャビン内の閉じた空間においては、搭乗者の息からの湿気
を伴い、場合によっては、雨に濡れた洋服が急速に窓ガラスの内側に結露を生ぜ
しめるのである。この窓ガラスの内側の凝結は動
力化乗物の運転中においてキャビン空気の温度及び高い相対湿度と共に窓ガラス
が冷たい場合に蓄積されることが知られている。
従来のキャビン除霜またはくもり除去システムは運転者に対して外の空気を導
入するかキャビン温度を増加する選択肢を与えてこの凝結を除去せしめている。
この除霜くもり除去方法はより低い湿度の外の空気を導入したり、室内温度を変
化させたり、または窓ガラスの温度を変えたりして室内空気が露点に達しないよ
うにするようにして凝結を回避しようとするものである。別の従来のアプローチ
によれば、ヒータを作動させてキャビン内を暖めると共にエアコンディショナの
蒸発器を働かせて窓ガラスの除霜またはくもり除去をするのであるがこれは追加
の燃料を必要とするのである。
このようなシステムによって得られる結果は、搭乗者が凝結の除去のために何
らかの動作をしなければならず、かつ搭乗者の快適度が凝結を除去するために犠
牲にされるのである。このような状態においては、動力化乗物の安全な運転が犠
牲になるのである。なんとなれば、凝結を除去するための正しい動作が搭乗者が
凝結に気がつくまで普通は開始されないからであり、しばしば運転者の視界が既
に悪化してしまった後である場合が多いからである。運転者がそれから環境制御
を調整して気候(クライメート)制御を凝結を除去する状態に設定することによ
って環境制御を調
整しなければならない。もし、運転者が正しく調整をすることが出来なかった時
、窓ガラスの結露は更に進行しより重大な危険な状態を生ずるのであり、そのよ
うな場合、運転者の視界は完全に阻止されてしまうかも知れない。
また、動力化乗物が、スモッグ、排気ガスが充満した状態あるいは他の有害ガ
スの存在する中を走行するような場合、外気の導入はキャビン内の搭乗者にとっ
ては望ましくないことが多いのである。従来の結露除去方法の殆どはヒーターや
クーラーを調整するだけであり、どのシステムもキャビン内の相対湿度及び温度
を有効に制御する明らかな能力を持たないのである。例えば高い湿度の日におい
て、動力化乗物に雨に触れた搭乗者が乗り込んだときシステムは直ちに窓ガラス
の結露を除去すように作動しなければならない。キャビン内の空気が暖まると、
衣服からの湿気が空気内に蒸発しより暖かい空気がその湿気を保持する能力を増
加するのである。こうして湿気で飽和した暖かい空気が窓ガラスの内側表面に接
して冷却されると、窓ガラスの内側表面に凝結を生じるのである。動力化乗物の
多くの環境制御システムはこのような状態における窓ガラス上の結露の生成を直
ちに除去あるいは防止する能力を持たないのである。
環境エアコンディショニングの定義は単に冷却だけに限定されず、乗員の快適
さを考慮した場合、かかる定義は温度、空気の動き、湿気のレベル、放射熱レベ
ル、塵、種々
の汚染物、音、微生物等を含むものでなければならない、そして、相対湿度の制
御は全体のシステム設計に重要な要素であるべきである。今日の動力化乗物にお
けるキャビン環境システムの多くのものは改善されて自動温度調整及び空気体積
移動(立方フィート/分“CFM”または立方メートル/秒“CMS”)制御セ
ッティングを含むようになったが、製造メーカーは、いまだ、自動的かつ効率的
にキャビン内の相対湿度の増減をなす能力を気候制御システムに組み込んではい
ない。
人間の身体は、異なるレベルの物理的動作の間においてその温度を98.6°F(
37℃)に維持する。人間個人の新陳代謝の速度は個人の活動レベルに基づいて
いる。人間の身体は冬場においては、67°F(19.4℃)ないし72°F(22.2
℃)及び夏場においては、73°F(22.7℃)ないし79°F(26.1℃)の温度
範囲において快適であると感じるのである。70°F(21.1℃)の周囲の空気体
積に対して98.6°F(37℃)の熱を身体が与えつづけることによって、からだ
は熱放出の割合を調整して一定の98.6°F(37℃)を維持するのである。身体
の新陳代謝の速度は、睡眠中は0.7であり、車の運転中は1.5であり歩行中は2.6
であり、競技スポーツ中は8.7である。代謝速度が高くなれば人間の身体は98.6
°F(37℃)を維持するためにより多くの熱を放出しなければならない。すな
わち、人間の身体はその温度を身体からの熱放射、肌や衣服
に接する空気への対流、身体に接触する物の熱伝導及び肺からの湿気の蒸発及び
汗の蒸発によってエネルギを放出することによって制御するのである。
蒸発及び対流による熱ロスは空気の温度及び速度の関数である。蒸発はまた相
対湿度の関数である。従来の動力化乗物のためのエアコンディショニング(A/
C)冷房ユニットはキャビン内の搭乗者の快適さを維持するために対流熱ロスを
原則的に用いている。これらのA/C冷房ユニットは相対湿度を飽和レベル以下
に低下せしめて蒸発による人間の身体の自然の冷却硬化を高めるような機能を有
していない。従来の環境冷房ユニットを供えた動力化乗物においては、搭乗者が
より早い冷却を望むとき、冷房ユニットの温度設定をより低くして、空気流の体
積を増大して冷房ユニットの空気流の還流を設定しなければならなかった。これ
らの設定は人間の身体の冷却速度を増大するけれども、もしキャビン内の空気が
高い相対湿度(R.H.)を有するときは乗員がひやりとした感じを覚えて不快
な感じがするのである。この場合、相対湿度が60%以上の場合搭乗者は湿気を
感ずるのである。
例えば、温度が70°F(21.1℃)以下であって、相対湿度が60%以上の場
合、乗員はひんやりとした冷たさを感じるのであり、さらに高い相対湿度と約7
7°F(25℃)の温度の時はべとつくような暑さを感じるのである。また、キ
ャビン温度が70°F(21.1℃)以下であっても
相対湿度が60%以上のときは不快に感じることが多いのである。
もし環境制御ユニットが相対湿度を独立に制御することができるならば、より
少ない冷たい空気を用いても乗員は快適さを感じる故、コンプレッサー冷房ユニ
ットの動作をより少なくすることができるであろう。
今日の動力化乗物におけるエアコンディショニング冷房ユニットは機械的(ベ
ルト)駆動あるいはエンジンからの電力駆動である。エアコンディショナ装置は
エンジンに負荷を追加して、動力化乗物の加速特性を悪化せしめエンジンの燃料
消費量を増大せしめる。エアコンディショナ装置の効率の悪さは動力化乗物の運
転燃料コスト及びより低い効率の原因となる。
今日の動力化乗物の環境装置は冷却コイルを空気が通過する前に相対湿度を低
下せしめる前に相対湿度を低下せしめる能力を欠いており、エアコンディショナ
装置は空気が高い相対湿度を有するときは湿気を取除く為の追加のエネルギを必
要とする。高温かつ高湿度の日における湿気の除去は、この水蒸気から水への変
換をなすためにそのエネルギーの約20%ないし30%を費すようにしてしまう
。高い相対湿度を伴う空気の温度が低下せしめられて空気が冷却コイルを通過し
て空気が露点に達すると湿気が凝結するのである。この冷却によって生じた凝結
はエアコンディショナユニット内に濡れた領域を形成するので危険なバクテ
リアが成長し、システムの別な領域に拡散して動力化乗物の中がカビくさくなる
。もし冷却コイルが32°F(0℃)より以下であるならば、凝結した水はコイ
ルに凍りつくのである。
通常得られるユニットは冷却コイルの温度を約35°F(1.3℃)に維持して
、コイル上に氷が形成されるのを回避するように設計されている。エアコンディ
ショニングユニットの空気冷却出力はその能力によって制限されて空気の温度が
コイルの35°F(1.3℃)の最低温度制限の故に低下せしめられる。冷却コイ
ルを通過する空気の相対湿度が低下せしめられ得るならば、空気内の湿気の露点
はより低くでき、凝縮は空気がより低い温度になるまで生じない。あるいは、相
対湿度が十分に低いならば空気が冷却コイルを通過しても凍結が生じないように
なる。
エアコンディショナユニットは35°F(1.3℃)の冷却コイル温度によって
制限される故、冷却空気出力は凍結のないコイルの温度より低い温度にすること
ができない。よって、エアコンディショナ装置はより大なる体積の空気(CFM
又はCSM)を押し出すように設計されて必要なキャビンの冷却を達成する。こ
のようなより大なる体積の空気の移動はより大なるエネルギ消費を要求するので
ある。
従来のエアコンディショナ装置は騒音が大きくかつ搭乗員に対する冷たい空気
の衝風がキャビン環境を不快にするのである。そして、これらの装置は冷たい湿
気の多い空気
を生成するので、搭乗者は温度をより低く設定しキャビンに入る空気流がより低
い相対湿度を有する場合に得られる自然な身体からの蒸発効果による冷却効果が
得られない。また、従来のエアコンディショナ装置はコンプレッサを用いないで
相対湿度を低下せしめる能力を持たないため搭乗者は不快に感ずるので、エアコ
ンディショナ装置をより頻繁にターンオンさせるのである。もし、相対湿度が低
いならば、より高いキャビン温度であっても搭乗者は完璧に快適に感じ得るので
ある。
まとめれば、従来の環境装置における高い燃費は次の原因によると考えられる
。すなわち、
1) 必要な冷却を達成するために空気のCFM又はCSMをより大きくしなけ
ればならないこと。
2) 最低冷却コイル温度が35°F(1.3℃)であること。
3) 搭乗者は、高い相対湿度の故に快適に感じる温度より低い温度を設定しが
ちである。
4) 搭乗者は快適に感ずるために高頻度にてユニットを作動させる。
5) 冷却用多湿空気は冷却用乾燥空気より多くのエネルギを必要とすること。
そこで、もしキャビン環境ユニットがキャビン空気の快適レベルにまで相対湿
度を効率的に低減せしめ得るならば、動力化乗物の燃費が改善されるのである。
従来のエアコンディショナ装置は同じ要素を用いて加湿及び除湿機能の両方を
なす機能を有するものではない。そして空気の冷却を行ないながら、ヒータを働
かせて窓ガラスの結露を除去するようにしばしば作用するのであり、効率的にキ
ャビン空気を除湿する能力は殆どないのである。
通常の動力化乗物及び動力化乗物によって引張られるトレーラーは冷蔵又は冷
凍ユニットを備えて、トレーラーやトラックの荷物を冷却又は冷凍を維持するの
である。殆どの冷凍装置は除霜サイクルによって霜を取除くように設計されてい
る。この除霜サイクルは殆どの場合加熱サイクルからなり、これによってコイル
に形成された霜を溶かすのである。このような除霜サイクルは加熱と再冷却の故
に効率的ではない。また、いくつかのユニットは2つのコイルを有し、一方が除
霜しているとき他方が冷却動作をなすのである。これらの装置は冷却蒸発コイル
を用いる方法に依らずに湿度を調整する能力を持たず、霜の体積を許して、後に
霜を溶かして水がユニットの外に流れ出るようにしているのである。これらのユ
ニットにおいては霜及び湿気を取除くために大量のエネルギが消費されるのであ
る。発明の開示
本発明は乾燥剤塗布材料を用いて環境装置を流れる空気流を自動的に調整して
、空気流から湿気を乾燥剤に吸収し、またこの湿気を乾燥剤から開放して別の空
気流に供給して動力化乗物又は冷蔵ユニット内に含まれる空気の相対的湿
度のレベルを増減せしめるのである。乾燥剤を通過する方向づけされた空気流は
時間的に変化せしめられて、含水又は非含水乾燥剤に空気流を継続的に向かわし
めるのである。
本発明による方法及び装置は好ましくは装置のバランスを達成するのであり、
乾燥素子の1つを飽和せしめると共に他方の乾燥素子をして再生サイクルをなさ
しめ、空気流を変化せしめて、方向づけされた空気流が含水又は非含水乾燥素子
のどちらかに流れ、増加した相対湿度を有する一定の空気流又は減少した相対湿
度の空気流を生成して所期の結果を達成するのである。空気流の乾燥剤上での循
環が自動的に制御されて乾燥ホイールの異なる部分の間または異なる乾燥キャニ
スタ間において空気流が制御されて連続した湿気吸収及び再生(regeneration)プ
ロセスが達成されるのである。
乾燥ホイール又は乾燥キャニスタの重要な要素は乾燥剤塗布ハニカム又は同様
な構造の材料であって、これは、乾燥剤表面に亘って空気流を分散させるような
空気流通路を形成するのである。空気流通路の表面は乾燥剤によって塗布されて
空気流を最大面積に曝すようにしておりその構造はリチュウムクロライド、チタ
ニュウムシリケート又は他の乾燥剤のような吸湿性材料によって塗布されており
、冷却空気流の湿気を吸収しまた高温空気流が通路を通過するときに湿気を蒸発
することによって開放することができるのである。
エンジェルハード社(Engelhard Corporation)によって製造されるチタニウ
ムシリケイトウ乾燥剤は室温において湿気を重厚に吸収し140°F(60℃)に
おける蒸発によって乾燥剤を再生して湿気を開放することができる。乾燥剤の上
を流れる空気流を変化させるプロセスによって乾燥剤を再使用することができ、
殆ど永久的に連続的に作動することができる。このプロセスの1つのユニークな
特徴は殆どの環境条件において乾燥剤の再生の為のエネルギソースとして加熱ス
テムからの熱エネルギ及び/又はエンジンからの余剰熱エネルギ及び/又はエア
コンディショナ及びコイルからの余剰熱を乾燥剤再生のために用いる点である。
本発明による方法は、空気が加熱状態にあるときに相対湿度を低くし、かつ環
境エアコンディショニング冷却ユニットが作動している時は高い相対湿度を得る
ために乾燥剤を用いるのである。本発明はまた、乾燥剤による除湿作用を用いる
ことによって、動力化乗物の窓ガラスに霜、霧または結露が生ずることを防止し
、又はこれを除去し、冷蔵ユニット内での霜の形成を防止するのである。さらに
、本発明による装置は環境エアコンディショニング冷却、加熱または冷蔵ユニッ
トをオンまたはオフであり、さらには空気流セレクタが循環又は新鮮空気の取入
れにセットされている一方で、装置のデジタル自動制御ユニット上において自動
的又は手動的にセットされたレベルに空気の所望の相
対湿度に自動的に制御するのである。
企図された機能は乾燥剤の上を流れる空気流の変化及び/又は乾燥剤の機械的
な配置変えによって種々の空気流が流れるようにすることによって自動的に達成
される。本発明による方法及び装置は空気流に湿気を加えたりあるいはこれを取
り除いたりするのである。冷たい空気が乾燥剤の表面を通過するとき冷たい空気
から湿気が乾燥剤に吸収される。空気流の方向が変化せしめられるか及び/又は
乾燥剤が自動的に配置変えされたのち、高温の空気流が用いられてこの高温の空
気流が乾燥剤の上または中を通過するとき蒸発によって乾燥剤からの湿気が高温
の空気流に解放されるのである。
乾燥剤の再生は高温空気流が含水乾燥剤から非含水乾燥剤に方向を変えたとき
高温の空気流が乾燥剤を通過して生ずるのである。この乾燥剤はハニカム構造N
OMEXの表面に付着されるかロール形状の波状カードボード又はキャニスタフ
ィラの構造をなす乾燥剤及び構造材の組合せに付着せしめられている。なお、こ
のキャニスタ及びハニカム構造の構造については以下の説明においては単にハニ
カム構造と称する。
空気流は乾燥剤塗布ハニカムキャニスタ又は乾燥剤塗布ハニカムホィールの一
部を択一的に通過せしめられる。湿気が冷却空気サイクルにおいて乾燥剤に吸収
された後、ハニカム構造の乾燥剤は配置変えされるか又は空気流が変化
せしめられて高温の空気流がハニカム構造を通過せしめられて湿気が高温空気流
に蒸発して乾燥剤が湿気を開放し相対湿度を増加させるのである。このような方
法によって湿気が1つの空気塊から除去され湿気が乾燥剤に吸収されるプロセス
によって別な空気塊になり、乾燥剤からの湿気の蒸発が別の空気流になされるの
である。
本発明による方法及び装置は自動的に動力化乗物のキャビン空気内の相対湿度
のレベル又は冷蔵ユニット内の空気の相対湿度のレベルを含む環境条件を調整す
る能力を有する。重要な要素である自動制御ユニットは環境要素の内外をモニタ
して、必要なとき、適当なプロセスを実行する。すなわち空気が制御されて乗客
または搭乗者に快適さを与え、自動的霜取り及び運行効率を改善するのである。
プロセスの工程のシーケンス及び機械的動作及び空気流は自動的に自動コントロ
ールユニットによって制御されるのである。
除湿が望まれる場合、キャビン内の空気流から湿気を吸収するプロセスが実行
されるのである。このプロセスは冷たい空気流を乾燥剤中に流し、この乾燥剤に
湿気が移動するのである。冷たい空気流は除湿空気としてキャビン内に入るので
ある。除湿が達成されたのち空気温度がキャビン内に入る前に上昇又は下降せし
められて調整されうるのである。
除湿プロセスの第2のフェーズは乾燥剤から湿気を除去
して乾燥剤を再生し乾燥剤を次の吸収サイクルのために準備することである。乾
燥剤からの湿気の除去は高温の空気流を含水乾燥剤の中を通過させて蒸発させ、
高温空気流に移動して外部に排出されるようにすることによって達成されるので
ある。
キャビン内の加湿は同様なプロセスによって達成される。すなわち低温の空気
流ではなく高温の空気流をキャビンに供給するのである。高温の多湿空気流はキ
ャビン内に入る前に温度調整されるのである。乾燥剤の再生のために必要な熱は
エンジンの余剰熱やエアコンディショナ冷却ユニットの余剰熱から得られる故、
このプロセスは自動的に制御されかつ効率的に実行される。またこのプロセスは
加熱された空気塊に湿気が加えられ湿気が冷却された空気塊から除去されるとき
利点を生ずるのである。本発明による装置は、キャビンの加熱及びエアコンディ
ショニング冷却ユニットが実行されていないときでも、空気流の相対湿度を独立
的に変えるように働かせることができる。
本発明による装置の大きさ、空気流シーケンス、乾燥剤素子のサイズ及び形、
筐体のタイプ及び機能は動力化乗物の各々の必要性に応じて変えられるのである
。また、種々の変型例方法装置及び構成が好ましい応用に適して説明されている
が、ここに説明するようなプロセス方法装置及び装置の構成の変形例の更なる変
形例を用いることを制限するものではない。
大なる商用飛行機において本発明による実施例は乾燥剤ホイール又はキャニス
タケースシステムからなり、これらはキャビンの環境システムコンパートメント
の空間及びキャビンのレイアウトの要請に応じて種々の形状や大きさを有する。
本発明による装置は新しい動力化乗物に合うように設計され、又、装置が運転
されている動力化乗物に合わせたアフターマーケットのものであるときは、既存
の設計の乗物に合わせるように設計され得るのである。
飛行機は、離陸の前に暑くかつ湿気の多い気候の下で地上において乗客を載せ
るので、キャビン内は乗客の快適さを維持するために除湿されねばならない。飛
行機が地上にある間、本発明による装置は可撓性ダクトホースによって接続され
た地上ユニットによって除湿をなすことができる。一方、飛行機がフライト中に
おいて、装置は変形されて、エンジンによって圧縮された高温空気の相対湿度を
増加させることによってキャビンへの新鮮な空気の供給のための加湿をなすこと
もできる。
比較的小さい飛行機はコックピットの窓ガラスの内側の結露を解消する除湿機
能を備えることもできる。いずれにしても本発明の基本的な方法を用いて以下に
述べる望ましい機能を達成し、実施例は1又は2以上の以下に述べる特徴を有す
るのである。
相対湿度の自動調整は、搭乗者にとって快適でかつ健康的
な空気を提供し、窓ガラスの内側の結露または結霜を自動的に除去しあるいは防
止することによって動力化乗物の運転者の安全性を提供し、エアコンディショニ
ングユニットの大きさやエネルギ消費における効率も良くする。装置の運転にお
ける効率化は本発明による方法によっても得られる。すなわち本発明による方法
においては、通常従来ならば大気に排出されたような余剰の熱や従来の熱源を振
り分けるようにしたり空気源を再循環させたりするのである。本発明は加湿のた
めの外部の水(液体)源を必要とせず除湿動作中において装置内において必要な
水を生成するのである。
本発明による方法においては飛行機のキャビン内の空気の加湿は湿気を含む古
いキャビン内の空気を乾燥剤がコーティングされたハニカム剤を通過せしめるこ
とによってなされる。この乾燥剤コーティングハニカム構造においては古いキャ
ビン空気が排出される前に乾燥剤から冷たい空気の湿気が吸収されているのであ
る。キャビン内に新鮮な外気を供給する間であって、キャビン内の古い空気を排
出する前に古い空気内の湿気が乾燥剤によって抽出されるのである。この乾燥剤
による湿気の抽出は古い空気が乾燥剤ホイール又は乾燥剤キャニスタの中を流れ
たとき湿気が乾燥剤に吸収されるのである。次いで乾燥剤の湿った部分を流れる
空気流が変更せしめられて新鮮な高温の空気がこの湿った乾燥剤の上を通過して
乾燥剤に含まれる湿気を受け
取るのである。この場合高温の空気の熱が乾燥剤から湿気を蒸発せしめるのであ
る。
この乾燥剤サイクルの変化は、古いキャビン空気から湿気を収集する乾燥剤が
飽和点に近づいた時に行なわれるのである。この場合、装置は乾燥剤を高温な新
鮮な空気の流れに置くように空気流を変えるのであり、この新鮮な空気はエンジ
ンのコンプレッサ部から乾燥剤の表面を通過してキャビンを暖めるために用いら
れる。
エンジンのコンプレッサ部又は他の加熱空気源からの新鮮な乾燥した高温の空
気は乾燥剤の湿気がこの高温空気流内に蒸発するようにするのである。得られる
湿気の多い新鮮な高温空気がキャビンに供給されて搭乗員に快適な環境を提供し
水を運搬する必要もなく従来の加湿方法を用いる必要もなく乾燥したキャビン空
気の問題を回避するのである。
まとめれば、長時間の高度のフライトにおいて乾燥剤は古いキャビン空気が飛
行機から排出される前に湿気を除去するのである。乾燥剤は暑い空気流に位置変
えされて、エンジンコンプレッサからの新鮮な高温空気がキャビンに入る前にこ
の新鮮な高温空気に湿気が戻されるのである。熱交換器を用いてキャビンに入る
前の高温な新鮮な空気の温度を調整することもできる。
本発明による装置は2つの異なるタイプの乾燥アセンブリを含むことができる
。すなわち、乾燥剤ホイール及び乾
燥剤キャニスタの2つのタイプである。
乾燥剤ホイールは、好ましくは、NOMEXハニカムからなり、ロール形状の
波状のカードボード又は同様な構造のホイールからなり、結局、構造の表面に塗
布された乾燥剤を有するホイールを空気が自由に通過するような軽量の構造であ
ればよく、通過する空気流に対して最大の表面を曝すようになっており、乾燥剤
が構造と一体になっていてもよく、あるいは塗装及び一体的乾燥剤の両方の組合
せであってもよい。より小さいホイールは中心トルク駆動によって駆動され、大
なるホイールは中心トルク駆動もしくは表面ベルト又はプリー駆動装置によって
ゆっくり回転せしめられる。
乾燥剤キャニスタは好ましくはNOMEXハニカム構造又は金属、プラスチッ
ク又は他の構造材料に含まれる材料からなる構造であってもよい。このハニカム
構造は空気を導入する場合には入り口開口部に配置されハニカムの筒状構造を空
気が通過する場合はケースの出力開口部に配置され得る。入力及び出力開口部は
回転エアバルブ、又はスライドエアバルブ又はダンパータイプバルブに接続され
て、一対のキャニスタの間の空気流の切換えをなすのである。すなわち、1つの
キャニスタが吸収サイクルを完了して他のキャニスタが蒸発サイクルを完了した
ときバルブは両方のキャニスタの間の空気流を切換えるのである。追加の一対の
キャニスタを用いてサイクル変化の間におけるライン
の空気圧を一様にして大なるシステム容量を提供する。
本発明による方法は装置内及び装置外の温度及び相対湿度を測定するセンサー
を用いて電子制御ユニットによって自動的に制御され、湿気を加える加湿プロセ
スを実行することによってキャビン内の所望の相対湿度を自動的に調整するので
ある。上記した電子制御ユニットは乾燥剤ホイールの回転トルクモータへの電力
を切断することによりあるいは切換えバルブの再循環をさせずかつ空気流が乾燥
剤キャニスタが飽和又は再生されたのちにおいても同一のキャニスタを流れつづ
けるようにして本発明による方法を停止することができる。本発明による装置は
乾燥剤の表面にゴミや塵等の異物が蓄積するのを防止するエアフィルタを有して
いる。
本発明による飛行機キャビンからの古い空気が排出される前にその古い空気か
ら湿気を除去することによってキャビン内の空気に加湿する方法に加えて、外気
を湿気の別なソースとして含むようにすることもできる。換言すれば、装置内を
外気が流れるのであるから、乾燥剤によって吸収される湿気の源として外気を用
いるのである。乾燥剤が外気から湿気を吸収した後に、乾いた空気が大気に排出
されるのである。
本発明による装置の自動制御ユニットがキャビン相対湿度によって2つの空気
源を活性化する時期を定めるのである。このことは、装置が湿気の一次源から十
分な湿気を得
ることができないときにキャビンの湿気を再要求することによってのみ必要とさ
れる。また、キャビン内の空気に比較して非常に低い圧力の外気から湿気を吸収
するので、キャビン内の空気が外気に逃げないようにするシールが必要とされる
。キャニスタタイプのシステムがこのような場合には有利である。
キャビン内の気圧が問題とならない動力化乗物において2つの湿気源が必要な
場合、本発明による装置は、2つのステージを有する1つのユニットによってま
たは外気の湿気を吸収することと古い空気を乾燥剤に吸収させることの両方を1
つの乾燥剤によって行なうサイクルの部分によっても所望の結果を得ることがで
きる。
陸用又は水上用の動力化乗物のためのキャビン内の加湿は古い空気を外部に排
出する前にこの古い空気から湿気を吸収しあるいは外部の空気から湿気を抽出し
てヒータからキャビン内に入る空気流に蒸発せしめるような乾燥剤を用いた加湿
方法によって達成されるのである。蒸発をなすために用いられる高温空気源がキ
ャビン空気又は新鮮な外部空気の再循環のために用いられる。加湿は水を運搬す
ることなしにかつ水の小さい霧を生成することなしに達成される。さらには水に
よって飽和したマットの中を空気流を通過せしめるようなプロセスを用いること
も必要ない。もし乾燥剤から湿気を蒸発させるに必要な温度が所望のキャビン温
度よりも高い場合、湿気の蒸発の結果の温度がキャビ
ンの搭乗者によって望まれる温度よりも高い場合、熱交換器(予冷器)が制御ユ
ニットによって活性化されてキャビン内に入る前に湿気の多い高温の空気の温度
が低下せしめられる。自動制御ユニットはキャビン内の相対湿度を検知し、デジ
タル自動制御ユニットによって設定されたレベルとセンサの読取値とを比較する
。この設定レベルは制御ユニットによって自動的に設定されることもでき、また
動力化乗物の搭乗者によって手動によって設定されることもできる。この制御ユ
ニットが相対湿度を増加して所望の相対湿度を得る必要性を検知したときはこの
制御ユニットが加湿装置を活性化するのである。また、制御ユニットが相対湿度
が所望の設定レベルに達したことを検知したならば装置は自動的に加湿機能を停
止するのである。自動デジタル制御ユニットがキャビン内の相対湿度が所望のレ
ベルよりも高いことを検知したとき、装置は自動的に除湿機能を活性化するので
ある。環境加熱及び冷却システムに接続されている自動制御ユニットはさらにキ
ャビン内に空気が入る前にこの空気を調整して温度レベル及び空気流量(CFM
またはCMS)を調整するのである。
乾燥剤を用いた除湿作用は、キャビン環境システムの1つの要素として用いら
れる本発明方法の一部であり、このキャビン環境システムは搭乗者の快適さを提
供し、飛行機への乗込みの際に用いられ、地上操作(グランドオペレーション)
から離陸までの期間においてしかもキャビン加熱
装置がスタートしてキャビン内の相対湿度を離陸後に低下させる前に動作せしめ
られ得る。
搭乗時において、搭乗者が高温多湿の外部空気とともに飛行機に乗込むという
物理的状態の故に、キャビン内の相対湿度レベルが80%を越えることがあり、
このような高い湿度の故に不快感を覚えることが多いのである。これらの状態の
もとでキャビン内の空気の除湿はクルー及び乗客の快適さを大いに改善する。乗
客の乗降の間グランドオペレーション(タクシー及び離陸待期)の間、及び他の
キャビン環境冷却が必要な間、キャビン空気除湿動作は飛行機搭載ユニットまた
は地上ユニットによってなされ、暑くかつ蒸し暑い日のように高い相対湿度をキ
ャビン内に生ずるような時に搭乗者に快適さを与えるのである。搭乗者が飛行機
に搭乗して荷物を収納する努力をしている時、搭乗者は汗をかき始めキャビン内
の空気に高い相対湿度を与えることが多い。従って、湿度制御機能を備えた安全
かつ効率的な環境システムを装備することは乗客の乗込みの間、グランドオペレ
ーションの間及びフライトの初期の状態の間において乗客に与える快適さを大い
に改善することができる。
キャビン空気の除湿機能はエアコンディショナの冷却動作の効率を改善すると
考えられる。なんとなれば、蒸発コイルが高い相対湿度の日において湿気を凝結
して取り去るのに必要とされる負荷を経験する前に湿気を取除くからで
ある。陸用又は水上用の動力化乗物のキャビン空気の除湿は乾燥剤を用いた除湿
方法によって達成される。この方法においては、循環せしめられるキャビン空気
がNOMEXハニカム又は同様な構造の乾燥剤をコーティングされたホイール形
状またはキャニスタタイプの構造の中を通過し、かかる構造の表面に塗られた乾
燥剤を空気が通過する時にその空気から水分が吸収されるのである。
乾燥剤は該構造材料の一部であってもよくホイール又はキャニスタの構造内に
埋め込まれていてもよい。乾燥剤は大なるハニカム管構造の中央部内に位置した
円形あるいは矩形の形状の物の中に配置されあるいは注入されることができる。
本発明による装置はキャビン内に入る前の新鮮な外の空気を除湿することができ
る。ホイール又はキャニスタタイプの乾燥剤が再生されて次の吸収サイクルの為
に準備される。この乾燥剤の再生においては高温の空気流が乾燥剤に向けられて
乾燥剤に含まれる湿気を蒸発せしめるのである。
エンジンの余剰熱が乾燥剤の再生に用いられ乾燥剤は次の吸収サイクルの準備
をするのである。エンジン冷却液、オイルクーラ、排気マニホールド、触媒コン
バータ、排気管、エアコンディショナコイル又は他の熱源が別々にあるいは組合
されて乾燥剤に含まれる湿気の蒸発のために熱源として用いられ得る。
本発明による装置は自動デジタル制御ユニットによって
制御され、この制御ユニットにおいては搭乗員が所望の相対湿度レベルを設定し
、あるいは自動制御ユニットが所望の相対湿度を設定し、この制御ユニットが自
動的に必要なプロセス構成を選択し、必要な装置の部品を活性化し所望の相対湿
度が得られるまで動作して、その後自動制御ユニットによって装置が停止せしめ
られる。
いくつかの応用例において、この自動制御ユニットはエンジンが停止した後に
システムの再生動作を継続し、次に動力化乗物がスタートしたときのために乾燥
剤を準備することもできる。この場合、エンジン及び排気系にエンジンが停止し
た後にも残る余剰熱が乾燥剤の再生に用いられ、乾燥剤は外の湿った空気からド
ア又はエアバルブによって隔離される。これによって望ましくない湿気が車両が
用いられてない間非含水乾燥剤に接触することを防止することができる。このよ
うな残熱による乾燥剤再生機能はエンジンの次のスタートの時の窓ガラスの曇り
止め/除霜を直ちになすことを可能にするのである。
大型の商用飛行機、小型の自家用飛行機又はヘリコプタの運転においてパイロ
ット又はクルーの視認性は飛行機の安全性にとって非常に重要である。フライト
クルーの視認性の障害や窓ガラスの曇りを清掃しようとしている時のパイロット
の動揺は飛行機の安全性に直接影響する。飛行機の乗員及び地上の関係者は衝突
によって負傷する虞れがありこれらの人々の命は特に離陸及び着陸のときのパイ
ロッ
トの外を見る事のできる能力に依存している。
本発明による装置は自動制御ユニットを用い、このユニットは電子的に相対湿
度のセンサーをモニタし、窓ガラス温度センサーをモニタして窓ガラスにくもり
あるいは霜が形成される前に乾燥剤除湿装置を自動的に動作せしめて窓ガラスに
くもりあるいは霜が生ずることを防止するのである。装置の自動動作はパイロッ
トが窓の曇や結露を除去する動作をすることから解放するのであり、運行上の安
全性が大いに向上する。なんとなれば、パイロットは窓ガラスの結露による同様
の可能性から解放され、窓ガラスの曇を除去するための装置の調整をする必要か
らも解放されるからである。
飛行機用装置の動作は陸用及び水上用動力化乗物の装置と同様であるが、熱源
は冷却液ではなく高温の空気流である点が異なる。
本発明による乾燥剤を用いた除湿装置によれば、キャビン空気の相対湿度を自
動的に低減して窓ガラスの曇すなわち結露を防止しまたは除去するのである。
本発明は、窓ガラスの内側面に結露あるいは曇の生成又はこれらが生ずるのを
防止する自動的キャビン湿度制御システムを提供する。また、本発明は、外部温
度及び湿度を検知するセンサを含むことがある。例えば、温度及び湿度が結露を
窓ガラスに生ずるレベル(飽和点)に近づくと、自動コントローラが乾燥剤を用
いた除湿システムを活性化
する。この自動制御ユニットは電流をキャビンチャンバ用ファン、回転用モータ
、高温室ファン及びエンジン冷却液バルブに電流を送って、乾燥剤ホイールに対
して開放位置に動かすのである。キャニスタタイプの装置においては乾燥剤ホイ
ールが一組の乾燥剤キャニスタによって置換されている。そして、自動制御ユニ
ットがファンモータを駆動して乾燥剤キャニスタの中を空気流を動かしかつ2つ
のキャニスタの間を空気流を切換えることを始めて切換バルブの動作を時々行っ
て除湿された空気流を窓ガラスの内側に向けるのである。この空気流は非含水乾
燥剤を通るとき除湿される。キャニスタの中の乾燥剤が湿気によって飽和したと
き制御ユニットは入力及び出力切換えバルブを働かせて空気流を切換えて蒸発(
再生)の終了した別のキャニスタに空気流を差し向けるのである。熱交換器が設
けられて乾燥剤の中を空気が通る前及び後において必要とされる種々の空気流を
加熱したり冷却したりする。
本発明による装置においては除湿された空気“ドライエア”を窓ガラスに差し
向けて、既に存在する結露を蒸発せしめあるいは新しい結露が生ずることを防止
する。除湿後に空気流に更なる熱を加えて結露の除去を加速しガラスの外の氷又
は雪を溶かすのである。本発明による装置は窓の近傍のキャビン空気の湿気を低
減して湿気を除去し続けキャビン内の湿気のレベルが所望のレベルに達するまで
これを継続するように設計されている。乾燥剤ホイール又はキ
ャニスタの再生はエンジンからの余剰熱を用いることによって好ましく達成され
る。この装置を働かせるために必要な追加のエネルギは制御ユニット、モータ及
びバルブを操作するために必要な電気エネルギの形である。
一般の乾燥剤を用いた装置においては既存の空気ダクトや通気孔を用いて加熱
及びエアコンディショナ装置が除湿した空気を運ぶようにすることもできるが、
本発明による装置及び方法においては独立に作用するように設計される。すなわ
ちキャビン内の空気を冷却したり加熱したりすることが必要となるときは相対湿
度を低減させる必要があるときと必ずしも一致しないのである。
本発明による装置はいろいろな態様によって表現されるが、その1つは次のと
おりである。すなわち、本発明による装置及び方法は空気流を窓ガラスの内側に
供給して曇り止めもしくは霜取りをなすものであって、曇り止めもしくは霜取り
をされるべき窓ガラスの表面は動力化乗物のキャビンコンパートメントの一部に
含まれ、該装置は、回転乾燥ホイールと、前記ホイールを回転するドライバと、
熱交換器(または他の熱源)と、前記乾燥剤ホイールを囲むケースと、前記動力
化乗物のキャビンコンパートメントから空気を吸い出して前記乾燥剤ホイールを
通してケースのキャビン側チャンバの上部に供給し、前記動力化乗物のキャビン
に戻す第1のファンと、前記ケースの高温部の下側チャンバに熱交換器を通して
空気流を供給し前記ケースの高
温側の上方チャンバに前記乾燥ホイールを介して空気流を供給して高温の湿った
空気を外部に放出する第2のファンと、からなる。
上記した乾燥剤ホイールはキャビン及び上記ケースの高温チャンバ内を回転し
、乾燥剤ホイールに設けられた乾燥剤がキャビンチャンバ内の湿気を収集して該
高温チャンバにその湿気を解放するようにしている。このことは、上記第1のフ
ァンにより乾燥剤ホイールの半分に湿気のあるキャビン空気を供給して乾燥剤に
よって湿気を吸収することによって達成される。乾燥剤ホイールを出た乾燥した
空気はキャビンに戻される。乾燥剤ホイールは上記高温チャンバにゆっくりとま
わり込み、この高温チャンバにおいては上記第2のファンが熱交換器の加熱素子
を経て大気から空気を引き込み、乾燥剤ホイールの高温側に高温空気を導入して
装置のキャビン側における乾燥剤によって既に吸収された湿気を蒸発せしめるの
である。この高温チャンバは湿気を蒸発せしめて乾燥剤ホイールを再生して装置
のキャビン側における次のサイクルにおける準備をなすのである。ホイールのこ
の部分の乾いた乾燥剤はキャビンチャンバに回転して戻り繰り返しサイクルを続
けるのである。
エンジンスタート後速かに窓ガラスの霜取り/曇り取りをするためにシャット
ダウン後の再生機能が本発明の要素となり得るのである。すなわち、本発明によ
る装置はエンジンが停止後(シャットダウン後)において乾燥剤を再生
する動作を継続して乾燥剤の一部又は全てを完全に再生し、エンジンの再スター
トまでこの再生された乾燥剤を隔離するのである。この場合、エンジンの残留熱
が冷却液によって熱交換器に伝達され湿気の蒸発に用いられるのである。なんと
なれば高温側ファンが高温の空気を乾燥剤を通して供給し乾燥剤ホイールのトル
クモータ及びキャビン側ファンがオフとなりエンジンが停止した後も乾燥剤の再
生のプロセスを継続するのである。乾燥剤の再生が終了し又はエンジンの残留熱
がなくなると、自動制御ユニットは全てのファン及びモータを停止して再生され
た乾燥剤への通気ドア又はエアーバルブを閉じて湿気を含みうる外気から乾燥剤
を隔離するのである。
本発明による装置であって乾燥剤キャニスタタイプを用いた場合、上記した作
用は、同様になされるが、プロセスの蒸発側を経た空気流が流れ続けてエンジン
が停止した後も乾燥剤を再生する。その一方で装置の吸収側のファン及び切換え
バルブは共に停止せしめられる。また、高温の冷却液はエンジンの残留熱を伝達
し続けて、この残留熱がなくなるまであるいは乾燥剤の再生が完了するまでこの
乾燥剤の再生を継続する。乾燥の再生が完了した後は蒸発側ファンモータが停止
されて乾燥剤キャニスタの両側のドアが閉成されて乾燥剤が湿気の源から隔離さ
れる。このドア又はエアバルブは切換えバルブ又は切換バルブの閉塞位置の1つ
からは切離されたドアであり得る。該動力化乗物がス
タートしたとき、自動制御ユニットは窓ガラスの曇り取り/霜取りのための除湿
の必要性を検知するのである。この場合、非含水乾燥剤が存在するので直ちにこ
の除湿作用をなすことができるのである。
本発明による装置においてはキャビン空気バッフル(バルブ)を設けることも
でき、これによって本発明によって得られた除湿されたキャビン空気をエアコン
ディショナ装置の還流空気として供給してエアコンディショナの冷却コイル上に
霜が形成されることを回避したり減少したりすることができる。この場合システ
ムのセンサ及び制御ユニットが窓ガラスの霜取りや曇り止めのための除湿の必要
性が達成されたこと及びエアコンディショナが動作していることを判別した場合
にのみこのキャビン空気バッフルを作動せしめて空気をエアコンディショナに供
給するようにすることができる。さらに、この場合、窓ガラスの曇り止めもしく
はユニットの効率改善のための除湿の必要性が認められるに十分な程湿度レベル
が高いという条件を判別することもできる。
好ましいファンの構成においては、キャビン側に正の圧力を形成しケースの高
温側に負の圧力を形成するように構成され得る。このファンの構成はキャビン側
から高温側への空気洩れを強制し、さらに高温側からキャビン側への空気流を防
止するようなシールを用いることも出来る。
本発明による変形例においては、センサを設けて、自動
電子湿度制御ユニットに情報を与えるようにしてもよい。このセンサは窓ガラス
が露点に近づいていることを判別する制御装置によって用いられるデータを供給
する。このことは、キャビン空気及び窓ガラスの内側及び外側の温度、及び相対
湿度の情報を制御装置に与えるセンサによって達成される。電子制御装置はこの
センサからのデータを用いて、装置のターンオン或いはターンオフのタイミング
を判別し、温度及び相対湿度情報を表示して、搭乗者が、窓ガラスの霜取り/曇
り取りの可能性がなくなった後に快適さの為の好ましい低い湿度を調整すること
ができる。
本発明による装置は、さらに、動力化乗物のキャビンコンパートメント内の結
露を除去する方法を含むことができる。このことは次の行程(ステップ)によっ
て表現され得る。すなわち、動力化乗物のキャビン内の温度及び湿度レベルをモ
ニタする行程と、キャビンの窓ガラスに凝結が生じ得るときにシステムを自動的
にターンオンさせるように装置を電子的に制御することによってキャビン内の湿
度レベルを調整する行程と、キャビンから引き出された空気を除湿サイタルにお
いて回転する乾燥剤又は乾燥剤キャニスタを通過せしめることによってこの空気
の除湿をなす行程と、高温空気によって乾燥剤を再生して湿気のある高温空気を
システムの外の装置から排出する行程と、除湿された空気流を動力化乗物のキャ
リングコンパートメント内に導入してキャビン内の相対湿度を低下せしめて窓ガ
ラスにお
ける霜/曇りを防止/除去する行程と、である。
乾燥剤キャニスタタイプの装置は乾燥剤によってコーティングされたハニカム
構造を含み流入及び流出切換えバルブに接続された2つの乾燥剤キャニスタを有
し、自動制御ユニットによって制御される熱交換器と共に動作して空気流を加熱
若しくは冷却する動作をなす。このキャニスタタイプの装置の為の自動制御ユニ
ットは冷却液バルブを開閉したり冷却液ポンプを活性化したりして冷却液を熱交
換器内に還流せしめる。また、この自動制御ユニットはサイクルの間のインター
バルを設定するタイマーを用い、さらにセンサを用いて、キャニスタ内の乾燥剤
の蒸発及び吸収速度を測定して、キャニスタの吸収及び蒸発の状態を切換えるよ
うにして1つのキャニスタは湿気によって飽和したとき蒸発サイクルの完了した
ばかりの別のキャニスタを空気流に曝すようにするのである。
本発明による装置は種々の態様によって特定されるが、そのうちの1つは次の
通りである。自動電子湿度制御装置は、温度及び湿度センサからのデータを受信
して窓ガラスの内側の露点に相対湿度が近づいていることを判別する。この電子
湿度制御装置はファン、モータ、熱交換器及びバルブを制御して除湿プロセスの
スタート及びストップを制御する。1つのファンは、まず、キャビン空気をして
トルクモータによって駆動される回転乾燥剤ホイールの中を通過せしめてキャビ
ン空気から湿気を除去し除湿された空気
をキャビンに戻すのである。別のファンは熱交換器によって加熱さるべき外気か
らの空気を導入して得られた加熱空気を乾燥剤ホイールが高温チャンバに回転し
て入ったときにこれを再生するために用いるのである。こうして湿気を含んだ高
温の空気がファンによって外気に戻され、乾燥剤ホイールはその回転を続けてケ
ースのキャビン側チャンバに入って次の除湿サイクルをなすのである。この制御
装置は搭乗者に対して調整の選択肢を与え望ましい相対湿度を設定することがで
き、従って制御ユニットは好ましい相対湿度が低下するように動作して目標の相
対湿度に達したとき自動制御はシステムをターンオフさせるのである。
乾燥剤ホイール及び乾燥剤キャニスタタイプの装置においては、除湿された空
気流であって含水乾燥剤を通過する空気は低温である。そこで、乾燥剤のコーテ
ィングされたハニカム構造を経た除湿された低温の空気流を熱交換器を通すこと
によって加熱して、窓ガラスの曇り止め/霜取りの容量を増大させることもでき
る。
本発明による装置においては、陸上用の乗物の自動デジタル制御ユニットは3
つの異なる制御タイプを含んでいる。第1の制御タイプにおいては、乗物の内外
の温度及び湿度のセンサの読取りに基づいて好ましい設定を自動的に定めるよう
になっている。この場合、搭乗者は制御ユニットを自動動作に設定して、制御ユ
ニットは環境システムを空気温度及び相対湿度のモニタするセンサの読みに基づ
いて制
御しつづけて、制御ユニットは好ましい温度、ファンスピード及び相対湿度を自
動的に設定するのである。
冬場においては搭乗者はより暖かい衣服を来ているのであり、搭乗者はより低
い温度によって快適さを感じ、従って、自動制御ユニットはサーモスタットメカ
ニズムを72°F(22.2℃)以下に設定する。外気温が更に低下すると自動制御
ユニットによる設定も低下する。非常に外気温が低いときは例えば67°F(19
.4℃)の設定とすることもできる。外気温が上昇すると寒い気候の場合の設定は
自動的に72°F(22.2℃)に上昇する。
温度設定は予め定められる。この場合環境プロフィール(温度変化特性)が形
成される。すなわち、動作中におけるキャビン空気温度を調整し、搭乗者が乗物
内に最初に乗り込んだときは搭乗者を暖めるようなより高い温度が設定され座席
及び搭乗者が暖まった後は、自動制御ユニットが温度を下げるようにして搭乗者
が環境制御調節をすることなしに快適さが維持できるようにするのである。制御
ユニットが自動制御モードにセットされたとき、搭乗者が乗物をスタートさせる
とシステムは自動的に活性化される。この自動制御ユニットはまた、温度の設定
を自動的に調整しつつ、相対湿度ゾーンの中心部における相対湿度の設定を維持
する。この自動制御ユニットが所望の範囲の外側に相対湿度があることを検知し
たとき、自動制御ユニットは加熱若しくは冷却系の動作していないときであって
も除湿又は
加湿系を活性化させるのである。
夏のように暖かいか又は暑い気候においては、自動制御ユニットは外の状態を
検知して冷房温度の設定及び相対湿度の設定を自動的に調節する。外の気温に応
じて、自動制御ユニットはキャビン内の温度を73°F(22.2℃)ないし79°
F(26.1℃)の範囲に設定し相対湿度もまた調節する。自動制御ユニットは搭乗
者が乗物をスタートさせたときはより低い温度に搭乗者を冷房し、その後搭乗者
の身体が冷えてくるにつれて温度を上昇させて最初の冷却温度よりも高い定常レ
ベルに沿った温度変化となるように所望の温度変化をするように空気流の温度を
調節する。
自動制御ユニットは所望の温度変化を選ぶときに外気温及び相対湿度の測定値
を考慮する。ファン回転速度もこの自動制御ユニットによって調整され、所望の
キャビン温度及び実際のキャビン温度との差が大なる場合或いは温度変化の上昇
または下降フェーズの間におけるように大なる加熱もしくは冷却容量が必要と判
断された時には大なる空気量が供給されるようになっている。この制御ユニット
の自動温度調整モードにおいては設定温度及び設定相対湿度及びファン回転速度
が定められ、装置の機能を働かせて所望の状態に実現するのである。このような
環境温度変化特性及びファン回転速度特性は工場で設定した特性に対して搭乗者
が別な特性と置き換えることもできる。
また、搭乗者が工場で設定した特性に戻したいときには
設定を工場の設定にただちにリセットできるリセットボタンが設けられている。
制御ユニットの第2のモードは手動設定モードであり、このモードにおいては、
搭乗者が所望の温度、湿度及び空気速度を設定し、自動制御ユニットはこれらの
搭乗者によって設定された所望の条件に沿うように装置の動作を制御するのであ
る。第3のモードにおいては搭乗者がシステムをターンオンあるいはターンオフ
させることによって高温、中温、又は低温で制御ユニットが動作するように手動
で設定するのである。1つの乗物において自動制御ユニットが上記した3つのモ
ードのいずれかを利用するようにすることができ、この場合セレクタを用意して
搭乗者が所与のタイミングにて所望のモードを選択できるようにすることができ
る。本発明の好ましい実施例においては、自動曇り止め霜取りモードが設けられ
、窓ガラスが自動的に曇り止め或いは霜取りされる。この場合センサーは温度及
び相対湿度の情報を制御ユニットに提供し、制御ユニットのプロセッサは結露の
形成を防止するために曇り止め動作が必要であることを判別して結露の除去若し
くは防止をなすように装置を働かせるのである。
説明の便宜のために上記した説明においては加湿及び除湿についての説明を別
々にした。本発明による装置は単一の機能を有するものとすることもできるが、
搭乗者にとって最も好ましい形態の装置は自動制御ユニットがキャビン空気の加
湿及び除湿の機能をなし、窓ガラスの霜取り及び
曇り取りが1つの装置によって達成されるのであり、この1つの装置はまた加熱
及び冷却装置と組合わされてもよい。
本発明による装置はトータルオートメーションを達成することができ、搭乗者
が環境制御系を活性化あるいは調整しなくても、装置が最高の環境快適性を提供
するのである。本発明によれば、乾燥剤を用いて動力化乗物のために加熱空気に
加湿をなす方法及び装置が提供されるのである。この加湿機能は、霧状の水ある
いは蒸発のためのマットの上に水を滴下することをすることなく達成されるので
ある。また、本発明による装置は動力化乗物が水のコンテナを運搬することを要
求しない。なんとなれば、加湿のために用いられる湿気は別の空気源から抽出さ
れるからである。
本発明による方法及び装置においては別の形の加湿方式が述べられている。す
なわちこの場合湿り気がキャビンに戻される前のキャビン空気から取り除かれる
のである。換言すれば、自動制御ユニットは加湿若しくは除湿のいずれかの必要
性を判別した後、所望のモードを自動的に選択して活性化するのである。動力化
乗物においては、霜取り/曇り止め、除湿及び加湿機能はキャビン内の還流空気
のみを用いることによって達成することもできる。また、この場合、湿度調整の
間においてはキャビンの暖房及び冷房を停止することもできる。
利用できる空間に応じて乾燥剤ハニカム構造の形状に対する要求にも応じて本
発明による方法は乾燥剤を通過せし
める方法として以下の2つを選ぶことができるのである。すなわち、
(1)乾燥剤ホイールを用いて大気に放出される前の冷却空気流から湿気を吸収
することによって加熱された空気の水を用いない加湿を達成する。これに続くサ
イクルすなわち吸収サイクルにおいては、乾燥剤ホイールから開放された湿気が
加熱空気流に放出されてキャビンの加熱に用いられる。
この乾燥剤ホイールは2つの別々のチャンバ内をゆっくりと回転して湿気が1
つの空気流から他の空気流に転送されるのである。第1チャンバを空気が通過す
ると、湿気を含む冷たい空気から湿気がホイールにコーティングされた乾燥剤に
吸収される。乾燥剤ホイールは一連の小なる円筒状空気通路あるいは種々の形の
(六角形又は円形又は波状又はハニカムNOMEX、等)の管からなり、これら
は乾燥剤によってコーティングされるかまたは乾燥剤を含む材料によって形成さ
れている。空気が円筒管内を通過するとき、乾燥剤によって湿気が吸収されるの
である。乾燥剤ホイールは第1のチャンバから第2のチャンバに向かってゆっく
りと回転する。第2のチャンバにおいては、ホイールを通過する高温の空気から
の熱が乾燥剤内の湿気をして該高温空気流に蒸発する原因となる。
上記した実施例の変形例においては、乾燥剤ホイールに湿気が吸収される第1
のチャンバが2つのステージに分割
されている。この2つの吸収ステージを含む装置においては、湿気が吸収さるべ
き空気は2つの別々の源から得ることができる。このような構成においては、非
含水(乾燥)乾燥剤ホイールは冷却チャンバの第1ステージに入る。この冷却チ
ャンバにおいては、最低の湿度の空気が通過して湿気を吸収するのである。乾燥
剤ホイールは、次いで、最も高い湿気を有する冷たい空気の源の第2ステージに
向かって回転する。次いで、乾燥剤ホイールは高温空気流チャンバに向かって回
転する。この高温空気流チャンバにおいては乾燥剤に既に吸収された湿気がこの
高温空気流の中に蒸発する。この高温空気流チャンバにおいて生じた湿気の蒸発
は乾燥剤ホイールを再生して次の吸収サイクルの準備をするのである。
このようなプロセスは、湿度が所望のレベルに達するまで繰返される。自動制
御ユニットは、次いで、ファン、トルクモータをターンオンして熱交換器へのバ
ルブを閉じるのである。このマルチステージの変形例は内部空気を外部に排出す
る前に湿気を抽出することを可能とし、外部に排出される別の外部空気源からの
湿気の抽出も可能にするのである。自動制御ユニットのセンサが最大の湿気量を
空気塊が含んでいることを示したとき、この自動制御ユニットはホイールトルク
モータを駆動して所望の方向に回転せしめるのである。
(2)別の変形例においては、乾燥剤によってコーティン
グされたNOMEXハニカム又は他の波状形状の材料からなる適応型乾燥剤キャ
ニスタが設けられてこのハニカム構造の小さな通路を空気が通るようになされて
おり、キャビンに入る空気の加湿又は除湿がなされるのである。この方法におい
ては複数のキャニスタが用いられて、1つのキャニスタから他のキャニスタにス
イッチングすることによって一定の空気流を維持することができる。すなわち、
1方の(又はいくつかの)キャニスタを吸収サイクルとし他方(又は他の)を再
生サイクルとするのである。このキャニスタへの流入又は流出の空気のスイッチ
ングは回転バルブや一連の電気的に制御されるスライドバルブやゲートバルブに
よってなすことができるのである。
本発明による方法は、種々の態様によって表わせ得るが、その1つは次のよう
である。すなわち、内表面を有する窓ガラスを備えた動力化乗物の搭乗者キャビ
ンの湿度レベルを調整する方法であって、以下の行程(ステップ)からなる。す
なわち、乾燥剤を用いて、空気から湿気を収集する湿気収集手段又は装置を用意
する行程と、前記湿気収集手段又は装置を空気流の通路に配置する行程と、空気
流から湿気を蒸発せしめるに十分な熱を放出することができる熱源を用意する行
程と、前記湿気収集手段又は装置を前記熱源と連通するように配置する行程と、
前記湿気収集手段または装置によって除去された湿気を大気に蒸発せしめる行程
と、湿気が蒸発せしめられた空気流を動力化乗物キャビ
ンに対して流入若しくは流出させるように方向づけする行程と、からなる。
空気流の通路内に湿気収集手段又は装置を配置する行程は、さらに次の行程を
含んでいる。すなわち、キャビンの外の源からの空気流に通路を与える行程と、
キャビンの内部の源からの空気流に通路を与える行程と、又は少なくとも1つの
キャビン内の源及び少なくとも1つのキャビン外の源を含む組み合せの源からの
空気流に通路を与える行程と、である。動力化乗物のキャビン内に湿気が含まれ
る空気流を差し向ける行程は次の行程からなる。すなわち、該空気流を窓ガラス
の内側表面に差し向ける行程と、湿気が含まれる含気流を蒸発器に差し向けて、
該空気流の温度を低下させて蒸発器がより効率的に働くようにする行程と、キャ
ビンに供給される前に予冷器に該空気流を差し向ける行程と、である。
本発明による方法は、さらに、次のいずれかの行程を含むことができる。すな
わち、空気流の温度を調整する少なくとも1つの熱交換手段を用意する行程と、
湿気収集手段が配置された通路に空気流を差し向けたり、この湿気収集手段をそ
れるようにして熱源によって湿気の湿気収集手段からの完全な蒸発を可能とする
行程と、キャビンの環境条件をモニタすることのできるセンサー群を用意する行
程とである。そしてこれらの行程を湿度レベルの調整の為に選択的に実行するの
である。
本発明による方法は次のようにまとめることができる。すなわち、ある環境条
件に曝されるコンパートメントを有する装置の湿気レベルを調整する方法であっ
て、次の行程からなる。すなわち、空気から湿気を収集する乾燥剤を用いた湿気
収集手段を用意する行程と、空気流の通路に前記湿気収集手段を配置する行程と
、空気流から水分を蒸発せしめるに十分な熱を放出することができる熱源を用意
する行程と、前記熱源に前記湿気収集手段を連通するように配置する行程と、湿
気収集手段から得られる湿気を大気に蒸発せしめる行程と、湿気が蒸発せしめら
れた空気流をコンパートメントに差し向ける行程と、である。この方法はさらに
、冷却されたコンパートメントを用意する行程を含むことができる。
本発明による装置は次のようにまとめることができる。窓ガラスを備えた動力
化乗物のキャビンの湿度を調整する装置であって、次の構成要素からなる。すな
わち、空気流を除湿する除湿手段を有するものであり、この除湿手段は表面に湿
気吸収乾燥剤を備えた充填部と、内側、入口及び出口を有するキャニスタからな
る。また本発明による装置は、さらに、空気源から空気を引き出し、引き出され
た空気を前記キャニスタの入口に差し向けて、前記除湿手段が差し向けられた空
気から湿気を抽出するようにし、本発明による装置はさらに、熱交換器を有し、
この熱交換器は動力化乗物から熱を抽出してそれをキャニスタの内部に差し
向けて、前記キャニスタが湿気を吸収した後にその乾燥剤を乾燥せしめるのであ
る。
該熱交換器は動力化乗物のエンジン室から熱を抽出するように構成されること
もできる。本発明による装置はさらにキャニスタの中に配置されたバッフル群を
有し、除湿手段の中を空気流が流れるようにし、あるいは、ハウジングの出口を
通ってキャニスタからの乾燥空気を排出するような排出手段を備えることもでき
る。上記した充填コンポーネントは乾燥剤ホイルであってもよく、あるいは実質
的に六角形の側面を有する複数のセルと、前記複数のセルをさらにサブセルに分
割する少なくとも1つのデバイダからなる波状の形状のものであってもよく、か
かる形状によって表面積が増加しかつ各セルの強度が増加するのである。該サブ
セルは固体の乾燥剤によって充填されることができる。乾燥剤ホイールはこれを
回転させる中心駆動手段を含むことができる。
本発明の目的は、動力化乗物のキャビン内の空気の相対湿度を増加せしめる乾
燥剤を用いた加湿装置及び方法を提供することである。乾燥剤は大気にキャビン
から解放される前の古いキャビン空気から湿気を吸収し、その後乾燥剤に含まれ
る湿気が新鮮な空気流内に解放されてキャビン内に入る前のこの新鮮な空気の相
対湿度を上昇せしめるのである。
本発明の目的は、動力化乗物のキャビン内に流入せしめ
られる大気からの新鮮な空気流を継続的に加湿することのできる乾燥剤を用いた
装置を提供することである。この装置はキャビン内の古い空気が大気に排出され
る前にこの古い空気が乾燥剤を通過する際に湿気を吸収し、この乾燥剤に含まれ
る湿気が後にキャビンに供給される新鮮な空気流内に蒸発によって供給され、こ
れによって新鮮な空気流の相対湿度が増大するのである。
本発明の目的は環境エアコンディショニング装置及び方法を提供することであ
り、以下のプロセスによって空気流が連続的に湿度調整されるのである。すなわ
ち、乾燥剤に流入する空気流または乾燥剤の位置を変えることによって、意図さ
れた空気塊の除湿及び加湿を連続的に行ない、乾燥剤の再生のための熱エネルギ
がエンジンの余剰熱から得られるようになっているプロセスである。
本発明による目的は、乾燥剤加湿装置及び方法を提供することであり、この方
法及び装置においては、古いキャビン空気に含まれる湿気が取り出されて新鮮な
空気流内に供給され、この新鮮な空気流が飛行機のキャビン内に流入してこの新
鮮な空気流の相対湿度を増加させるのである。
本発明の目的は乾燥剤加湿機能によって飛行機のキャビンの環境湿度エアコン
ディショニングをなす装置及び方法を提供することであり、この装置及び方法に
おいては、古いキャビン空気からの湿気を取り出しキャビンに流入する外部の新
鮮な空気内に蒸発せしめて、新鮮な外部空気の割
合を古いキャビン空気の割合に対して増加することによってキャビン内の相対湿
度を人間の快適なレベル35%R.H.以下にしないで炭酸ガスのレベルを低下
せしめるのである。
本発明の目的は動力化乗物のキャビン空気に対して乾燥剤を用いた相対湿度調
整エアコンディショニングをなす装置及び方法を提供することであり、この方法
及び装置においては乗物エンジンの余剰熱又はキャビンに流入する新鮮な空気の
圧縮によって生成される熱が乾燥剤表面を通過することによって空気流に乾燥剤
から湿気が蒸発するようにしている。
本発明の目的は非圧縮飛行機キャビンコンパートメント内又は飛行機の他のエ
リア内に含まれる装置を提供することであり、この装置においては、1つ又は複
数の回転する乾燥剤ホイールの別々の領域を通過した2つの異なる空気流がキャ
ビンの湿度調整のために乾燥剤への湿気吸収及び乾燥剤からの湿気蒸発をなすの
である。またこの装置においては、湿気の源は乾燥剤ホイールの一方から通過し
て大気に戻る冷たい新鮮な外部空気である。また加熱された空気がキャビン内に
入る前に乾燥剤からの湿気の蒸発をなすのである。
本発明の目的は動力化乗物のキャビン内若しくは他のエリア内に配置される装
置を提供することであり、この装置においては、1つ又は複数の回転する乾燥剤
ホイールの
別々の部分を通過した2つの異なる空気流がキャビンの湿度調整のために乾燥剤
からの湿気の蒸発及び乾燥剤への湿気の吸収をなすのである。この場合、湿気の
源は乾燥剤ホイールの一方から入って大気に排出される冷たい古いキャビン空気
であり、その後において高温の空気によってキャビンに入る空気内の乾燥剤から
の湿気蒸発が達成されるのである。
本発明の目的は動力化乗物のキャビン内又はその他のエリアに配置される装置
を提供することであり、その装置においては、1つ又は複数の回転乾燥剤ホイー
ルの別々の部分を通過した3つの異なる空気流がキャビンの湿度調整のために乾
燥剤への湿気吸収及び乾燥剤からの湿気蒸発をなすのである。この場合、湿気の
源は乾燥剤ホイールの一方から流入して大気に排出される冷たい古いキャビン空
気及び冷たい外部空気の両方であり、その後において、高温空気がキャビン内に
入る空気に乾燥剤からの蒸発した湿気を供給することを行なうのである。
本発明の目的は自動制御ユニットによって空気流及び乾燥剤ホイールの回転が
制御される装置を提供することであり、この自動制御ユニットは、温度及び相対
湿度センサによってプロセスをモニタし、モータ及びバルブを駆動してキャビン
内の相対湿度のレベルを調整するのである。
本発明の目的はキャビン内の空気の相対湿度を上昇させる目的で乾燥剤への湿
気の吸収及び乾燥剤からの湿気の蒸
発をキャビンに流入する圧縮空気に存在する余剰熱によって達成するプロセスを
提供することである。
本発明の別の目的は、加圧されたキャビン内のキャビン空気の外部への放出に
よる膨張が低気圧の膨張チャンバ内にレギュレータバルブを介して空気が通過す
るときの熱交換器の冷却をなす装置を提供することである。上記した膨張チャン
バは古いキャビン空気が大気に逃げるのを許すレギュレータバルブを介して大気
に連通している。この熱交換/膨張チャンバによって提供された冷熱は吸収フェ
ーズにおいて、古いキャビン空気が乾燥剤を通過する前にこれを冷却するように
作用し、蒸発フェーズにおいては、高温空気が乾燥剤を通過した後に湿気を蒸発
させるために用いたエンジンからの熱い圧縮空気を冷却しこれによってキャビン
温度を調整するのである。
本発明の別の目的は、乾燥剤を用いて動力化乗物のキャビン空気の相対湿度を
自動的に調整し、動力化乗物の窓ガラスの表面の霜、露、または凝結を自動的に
除去し、動力化乗物の窓ガラスの表面のくもり、霜、又は凝結の形成を自動的に
防止するプロセスを提供することである。
本発明の別の目的は乾燥剤装置を用いることによって動力化乗物のキャビン空
気の相対湿度を自動的に調整するプロセスを提供することである。このプロセス
に用いられる自動制御ユニット(ACU)は、温度及び相対湿度センサ群と、表
示機能を備えた表示ユニットと、搭乗者制御選択
スイッチ群と、電子制御プロセッサと、他の要素を活性化したり、非活性化した
りかつ調整したりする電気出力スイッチと、からなっている。このACUの能力
は相対湿度の1つの要素だけを調整することから全体の環境制御に至るまで種々
に変化され得るが、本発明は所望の結果を得るための制御方法である。
本発明の別の目的は、動力化乗物の窓ガラスの表面に生ずる霜、曇あるいは結
露を乾燥剤を用いて自動的に除去するプロセスを提供することである。このプロ
セスにおいては、ACUが窓ガラスの内側に生ずる曇、霜、あるいは結露の形成
を自動的に検知するセンサー群をモニターし、本発明装置の構成部分を自動的に
活性化して窓ガラスの内側に形成されるべき曇等を除去するのである。
本発明の別の目的は、乾燥剤を用いて、動力化乗物の窓ガラスの表面に曇、霜
又は結露等が生ずることを自動的に防止するプロセスを提供することである。こ
のプロセスに用いられるACUは窓ガラスの内側に曇、霜又は他の結露が形成す
る臨界点に環境条件が近づくことを検知するセンサー群をモニタする。このAC
Uはかかる結露等の形成が生ずる前に本発明装置の各部を自動的に動作させて、
動力化乗物の搭乗者が結露の生成によってその視界が阻害されることを防止する
のである。
本発明の別の目的は中心駆動乾燥剤ホイールを用いることの出来る装置を提供
することである。この中心駆動乾燥
剤ホイールはハニカムNOMEXホイールからなり、このホイールは金属及び/
又はプラスチックからなり、該ホイールを支持しかつホイールへのトルクモータ
からのトルクを伝達する中心スプラインドライブを有する。減速ギヤボックスが
設けられてモータの回転を低減して乾燥剤ホイールをゆっくりと回転せしめる。
金属及び/又はプラスチックバンドがホイールの外側表面を囲みかつ接着剤によ
って該ホイールに永久的に接着されて、回転中にシールやケースに接触する位置
において、NOMEXハニカムが摩耗することを防止する。
本発明の別の目的は乾燥剤ホイールの代わりに乾燥剤伽ニタを用いる装置を提
供することである。この装置においては、複数のキャニスタを流れる空気流が切
換えられて、連続的な吸収及び蒸発プロセスが得られるのである。
本発明の別の目的は、装置を流れる空気流を形成するために利用される一群の
通気ドア(空気バルブ)を有する装置を提供することである。この装置において
は、モータが停止後において、このモータの残留熱を利用して乾燥剤の再生を継
続し、この乾燥剤の再生が完了した時に通気ドアが装置外部の空気から乾燥剤を
隔離するようになされている。再生された乾燥剤を保存することは、装置が次の
エンジンスタートの後に直ちに空気流の除湿を行うことを可能にするのである。
除湿された空気は蒸発の為に必要な熱を提供する温度までモータ或いはエンジン
がヒートアップす
る前に装置に供給される。
本発明の別な目的は、加湿された空気流或いは除湿された空気流をキャビンに
供給し、及び/又は、キャビンからの還流空気源からのくもり止め/霜取り除湿
のためにもしくは加熱空気流を窓ガラスに供給することの出来る方法及び装置を
提供する事である。本発明は還流されたキャビン空気を用いる事により、除湿、
加湿及び/又は曇り止めをなす能力の故にユニークであり、乗物が好ましくない
空気塊の中を通過している時にエアコンディショニングを行って乗物の外から乗
物内に他の煙や他の有害ガスを導く事を避ける事が出来るのである。
本発明のこれらの及び他の目的、利点及び特徴は以下に述べる発明の詳細な説
明及び図面を考慮すれば明らかであり、これらの目的、利点、及び特徴は特許請
求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲内になるように企図されている。図面の簡単な説明
図1は、自動車での用途における本発明の装置の実施例の側面図である。
図2は、図1の装置の乾燥ホイールの回転を示す図である。
図3は、矢印が空気流の方向を示し、動力化乗物の部品を含む図1のシステム
全体の側面図である。
図4は、空気流と温水(冷却剤)流との方向を示す矢印
と電気配線とを示す、図3に示す部品の拡大側面図である。
図5は、図4に示す部品と装置ケースとの拡大図である。
図6は、図5に示すホットチャンバとキャビンとを分割するシール部品とトル
ク駆動システムとの側面図である。
図7は、図4の装置の斜視図である。
図8は、トップカバーと乾燥ホイールとが除去されている図7の装置の部品と
下方ケースとの斜視図である。
図9は、図7に示す装置のケース部分のホットチャンバサイドの部分断面図で
ある。
図10は、本発明の乾燥ホイールの実施例の斜視図である。
図11は、図10に示す乾燥ホイールの他の実施例の正面図である。
図12は、図10に示すホイールの一部の部分斜視図である。
図13は、システムのヘリコプタの実施例で使用される本発明の空気流パター
ンの図である。
図14及び図15は、図13に示す本発明を詳細に示す図である。
図16は、水分源と、熱源と、本発明の概要とを説明する表である。
図17は、新鮮な外の空気を加熱し除湿せしめてキャビン空気の相対湿度を増
加せしめる方法を示すフローチャートである。
図18は、再循環されるキャビン空気を加熱し除湿せしめてキャビン空気の相
対湿度を増加せしめる方法を示すフローチャートである。
図19は、再循環されるキャビン空気を除湿してその相対湿度を低下せしめる
方法を示すフローチャートである。
図20は、新鮮な外の空気を除湿してキャビンへと導入される新鮮な空気の相
対湿度を低下せしめる方法を示すフローチャートである。
図21は、キャビン再循環空気の相対湿度を低下せしめて除湿した空気を空調
蒸発冷却ユニットを経て導入して空調機の効率を増大せしめる方法を示すフロー
チャートである。
図22は、キャビンへと入る新鮮な空気の相対湿度を低下せしめて空気が空調
蒸発冷却ユニットを介して導入され空調機の効率を増加せしめる方法を示すフロ
ーチャートである。
図23は、再循環キャビンを除湿して風防ガラスの内面から曇りや霜を除くた
めに使用する方法を示すフローチャートである。
図24は、新鮮な外の空気を除湿して風防ガラスの内面から曇りや霜を除くた
めに使用する方法を示すフローチャートである。
図25は、発明の方法の機能及び長所を示す図である。
図26は、エンジンコンプレッサから航空機のキャビン
に流れてキャビンの相対湿度を増大せしめる新鮮な空気流の加湿の乾燥プロセス
を示す図である。
図27は、航空機のキャビンの乾燥加湿に対する空気流及び水分源を示す図で
ある。
図28は、水分源が外の空気である乾燥ホイールを使用する乾燥剤ベースの航
空機キャビン加湿システムを示す概念図である。
図29は、水分源が航空機から放出される前のむっとする空気である乾燥ホイ
ールを使用する乾燥剤ベースの航空機キャビン加湿システムを示す概念図である
。
図30は、水分源が2つ存在する乾燥ホイールを使用する乾燥剤ベースの航空
機キャビン加湿システムを示す概念図である。
図31は、乾燥ホイールを使用する乾燥剤ベースの航空機キャビン加湿システ
ムを示す概念図である。
図32は、乾燥ホイール航空機キャビン加湿システムを示す概念図である。
図33は、加湿された後の新鮮な空気と、水分が乾燥ホイールに吸収される前
の古いむっとする空気と、の両方の空気温度を低下せしめる冷却ユニットを含む
乾燥ホイールを使用する乾燥ホイール航空機キャビン加湿システムを示す概念図
である。
図34は、加湿された後の新鮮な空気の空気温度を低下せしめる冷却ユニット
を含む乾燥ホイールを使用する乾燥
ホイール航空機キャビン加湿システムを示す概念図である。古いむっとする空気
は、乾燥ホイールを通過する前は冷却されない。
図35は、空気が大気へと放出される前に、むっとするキャビン空気からの乾
燥キャニスタによる水分の吸収を示す図である。
図36は、1のキャニスタが吸収サイクルにあり別のが蒸発(再生)サイクル
にある2重変化乾燥キャニスタプロセスを示す図である。
図37は、1のキャニスタが吸収サイクルにあり、別のが蒸発サイクルにあり
、クロスオーババルブ及び新鮮空気冷却ユニットが含まれる2重変化乾燥キャニ
スタプロセスを示す図である。
図38は、単一のクロスオーババルブが使用されて空気流をキャニスタから出
したりキャニスタに流し込んだりする航空機キャニスタ乾燥プロセスを示す構成
図である。
図39は、ロータリクロスオーババルブを流れる空気流を示す構成図である。
図40は、乾燥キャニスタの図である。
図41は、様々な形状及び条件にキャニスタが適用される方法を示す乾燥キャ
ニスタの図である。
図42は、乾燥キャニスタでの、空気流、バッフル、ハニカムの向きを示す上
面図である。
図43は、流れの中心入り口及び出口開口を備えたクラ
ッシュ吸収パネルとしても機能する乾燥キャニスタの図である。
図44は、流れのオフセット入り口及び出口開口を備えたクラッシュ吸収パネ
ルとしても機能する乾燥キャニスタの図である。
図45は、先端の囲いが外され、2つのキャニスタが様々な形状に形成された
ハニカムで充填されて乗物がクラッシュした場合に前の席に対して膝枕として機
能する2重目的乾燥キャニスタの図である。
図46は、空気流の方向の調節が可能な空隙を備えたハニカム構造を備えて作
製された管(通路)を流れる空気流を示すシェイプトNOMEXハニカムの図である
。
図47は、ロータリクロスオーバ入力バルブの図である。
図48は、ロータリクロスオーバアウトフローバルブの図である。
図49は、ロータリクロスオーババルブの1回のサイクルの空気流を示す構成
図である。
図50は、8つの接続を有するロータリクロスオーババルブの図である。
図51は、2つのキャニスタ用の弁が位置を変え、他の2つのキャニスタが連
続した流れを継続する、連続した空気流を形成するマルチキャニスタ乾燥システ
ムを示す。
図52は、キャビンに流れて、キャビン空気を加湿したり除湿したり、風防ガ
ラスの霜や曇りを除去する空気をさ
らに調節する空調コイルとアフタープロセス冷却器を使用する不与圧乗物に対す
る2重キャニスタ、2重ロータリクロスオーババルブの図である。
図53は、キャビンを加湿し除湿し、風防ガラスの曇りや霜を取る2重クロス
オーババルブを使用する構成を示す不与圧キャビンに対する2重キャニスタ乾燥
装置の図である。
図54は、リサイクルキャビン空気の加湿に使用される吸収及び再生プロセス
を示す図である。
図55は、リサイクルキャビン空気の除湿に使用される吸収及び再生プロセス
を示す図である。
図56は、エンジンヒータの使用による含水乾燥剤からの水分の蒸発は、空気
が電気ファンによって移動する過剰エンジン熱を利用し、空気が外に排出される
前に乾燥剤へキャビンの水分が吸収される陸上の乗物の図である。
図57は、キャビンに入る新鮮で加熱された空気流を加湿する外の空気からの
水分の供給と、むっとするキャビンの空気からの水分の再利用とを示す陸上乗物
の図である。
図58は、風防ガラスの霜を除去することによって、空調冷却の効率を強化し
、快適さを改善し、安全性を増加せしめるキャビン空気の除湿を示す陸上乗物の
図である。
図59は、再循環キャビン空気の曇り取り、霜取り、除湿を行う乾燥ホイール
を流れる空気流の図である。
図60は、キャビンへと流れる新鮮で加熱された空気の
加湿を行う乾燥ホイールを流れる空気流の図である。
図61は、キャビンへ流れる再循環され加熱された空気の加湿を行う乾燥ホイ
ールを流れる空気流の図である。
図62は、キャビンへ流れる新鮮な外の空気の除湿を行う乾燥ホイールを流れ
る空気流の図である。
図63は、湿度の増加を伴う加熱と、風防ガラスの霜や曇り取り機能と、空調
の効率や快適さの増大に対する空気の除湿とを行いうる乾燥ホイールを使用する
1の装置に集積される複数のプロセスの図である。
図64は、予冷器とキャビン加熱・冷却能力とを備えた乾燥ホイール乗物加湿
・除湿・曇り取りユニットの側面図である。
図65は、除湿熱の更なる特徴を備えたキャビン加熱・冷却能力と予冷器とを
備えた乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取りユニットの側面図である。
図66は、蒸発用の熱源として空調凝結器を示す乾燥ホイール乗物加湿・除湿
・曇り取りユニットの側面図である。
図67は、蒸発用の第2熱源として空調凝結器を示す乾燥ホイール乗物加湿・
除湿・曇り取りユニットの側面図である。
図68は、乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取りユニットの側面図である。
図69は、ホイールに入る空気流を加熱せずにファンを使用する乾燥ホイール
の下方に配置された更なる熱交換器
を示す予冷器を備えた乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取りユニットの側面図
である。
図70は、予冷器及び2つのPCX熱交換コイルを備えた乾燥ホイール乗物加湿
・除湿・曇り取りユニットの側面図である。
図71は、予冷器と、PCXコイルと、予冷器及び空調機に対する熱交換を行う
コイルのスプリットセットとを備えた乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取りユ
ニットの側面図である。再生保留ドアが図示され、再生後の乾燥剤を分離しなが
らもエンジンはオフになってエンジンの始動直後の即時の曇り取り及び霜取りを
行うものである。
図72は、予冷器と、PCXコイルと、予冷器及び空調機に対する熱交換を行う
コイルの2つの別々のセットとを備えた乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取り
ユニットの側面図である。再生保留ドアが図示され、再生後の乾燥剤を分離しな
がらもエンジンはオフになってエンジンの始動直後の即時の曇り取り及び霜取り
を行うものである。
図73は、以前に製造された乗物に取り付けられる乾燥ホイール乗物加湿・除
湿・曇り取りシステムの空気弁の図である。
図74は、曇り取り及び霜取りがオンである乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇
り取りシステムの空気弁の図である。
図75は、キャビンの除湿がオンである乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取
りシステムの空気弁の図である。
図76は、キャビンの除湿と風防ガラスの霜取りとがオンである乾燥ホイール
乗物加湿・除湿・曇り取りシステムの空気弁の図である。
図77は、強化された空調効率を提供する空調機に対する空気供給の除湿を備
えた乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り取りシステムの空気弁の図である。
図78は、暖かい湿った空気がオンである乾燥ホイール乗物加湿・除湿・曇り
取りシステムの空気弁の図である。
図79は、陸地ベースの乗物に対する2重乾燥キャニスタ加湿システムの図で
ある。
図80は、新鮮な外の空気または再循環キャビン空気がキャビンに入る、加湿
と除湿と風防ガラスの霜取りと増強した空調機の効率とが可能な2重乾燥キャニ
スタ加湿システムの図である。
図81は、エンジン排熱交換機の図である。
図82は、乾燥キャニスタ環境システムに接続されている過剰エンジン熱回収
システムの図である。
図83は、乾燥剤コートNOMEXハニカム中心ドライブ乾燥ホイールの図である
。
図84は、ホイールが回転したときに保留水分含有パーセントを示す乾燥剤コ
ートNOMEXハニカム中心ドライブ乾燥ホイールの図である。
図85は、乾燥剤コートNOMEXハニカムの詳細図である。
図86は、乾燥装置に対する吸収及び蒸発プロセスを強
化する更なる表面積を提供するスーパーサーフィスNOMEXハニカムと、ハニカム
がこの装置や他の構造の用途に対して使用されたときに圧縮及び横方向強度を改
善する更なる構造の詳細図を示す。
図87は、内部構造のコーナが予め折曲されているタイで一部が伸展され、さ
らにすべてが伸展されている構造を示すスーパーサーフィスNOMEXハニカムの伸
展プロセスの詳細図である。
図88は、吸収及び蒸発プロセスを強化する充填材料を収容可能とする領域と
更なる表面との両方を形成するポリシェイプNOMEXハニカムの詳細図である。
図89は、吸収及び蒸発プロセスや構造材料を強化して、ハニカムの伸展位置
へのロックによってサイドロードに高い圧縮強度と高い剛性とを提供する乾燥材
料で充填された領域を示すポリシェイプNOMEXハニカムの詳細図である。
図90は、従来のハニカム形状の小なる50%サイズに比較すると、24%の
増加でハニカムの従来形状を上回るスーパサーフェス形状の表面積の増加を示す
詳細図とグラフとである。
図91は、スーパサーフェスハニカムの比較として使用される従来のハニカム
の表面積を示す詳細図とグラフとである。
図92は、自動制御ユニットのセンサの構成図である。
図93は、他の部品への制御ユニットの電気出力の図で
ある。
図94は、自動制御ユニットの占有者の選択を示す図である。
図95は、自動制御ユニット機能の素子のリストを示す。
図96は、外の空気の温度と、相対湿度と、動作期間とに基づいてファン速度
及びキャビン温度に対して自動制御ユニットによって利用される環境状況を示す
2つのグラフである。
図97は、外の空気の温度と、相対湿度と、動作期間とに基づいてファン速度
とキャビン空気の温度と相対湿度とに対して自動制御ユニットによって利用され
る環境状況を示す2つのグラフである。
図98は、センサと、制御ユニットと、制御ユニットによって自動動作される
装置とを示す構成図である。
図99は、制御ユニットディスプレイの前面の一例を示す図である。
図100は、図示した機能とモードとを備えた完全機能自動ディジタル制御ユ
ニットの図である。
図101は、ディスプレイにACTUALの読み取りを備えた制御の説明用のラベル
と図示した機能とモードとを備えた完全機能自動ディジタル制御ユニットの図で
ある。
図102は、ディスプレイにSETの読み取りを備えた制御の説明用のラベルと
図示した機能とモードとを備えた完全機能自動ディジタル制御ユニットの図であ
る。
図103は、乗物の左側及び右側の更なる選択を備えたディスプレイにSETの
読み取りを備えた制御の説明用のラベルと図示した機能とモードとを備えた完全
機能自動ディジタル制御ユニットの図である。
図104は、2重クロスオーババルブを使用する2重キャニスタキャビン乾燥
装置の構成図である。
図105は、連続空気流を可能とする4キャニスタ2重ロータリクロスオーバ
バルブキャビン乾燥装置の構成図である。
図106は、キャビンに流れる空気を更に調整する後プロセス冷却器・加熱コ
イルを使用する2重キャニスタ2重ロータリクロスオーババルブキャビン乾燥装
置の構成図である。
図107は、キャビンに流れる空気を更に調節する後プロセス冷却器・加熱コ
イルを利用する4キャニスタ2重ロータリクロスオーババルブキャビン乾燥装置
の構成図である。
図108は、キャビンに流れる空気を更に調節する後プロセス冷却器・加熱コ
イルを利用する2重キャニスタノンバッフル直線スルー空気流2重ロータリクロ
スオーババルブキャビン乾燥装置の構成図である。
図109は、2つのモータを備えた乾燥ホイール冷凍箱除湿装置を示す図であ
る。
図110は、1の駆動モータを備えた乾燥ホイール冷凍
箱除湿装置を示す図である。
図111は、2つの駆動モータを備えた乾燥ホイール冷凍箱乾燥剤ベースの除
湿装置を示す図である。
図112は、直線スルーアンバッフルキャニスタを備えた連続流4キャニスタ
ケース領域の乾燥装置の図である。
図113は、ケースの相対位置を示すために前方に移動されたロータリバルブ
の位置の図である。
図114は、バルブの断面が詳細であるロータリクロスオーババルブの図であ
る。
図115は、ホイールの回転とコアセル開口とを補償する乾燥ホイール「入力
・出力」通気孔オフセットの一例の図である。
図116は、空気圧縮機に入って建築、商業、産業用途で使用される除湿され
圧縮された空気になる空気流を除湿するために乾燥ホイールを使用する本発明の
方法の他の実施例が医療や私的な圧縮機で使用される乾燥剤ベースの除湿装置を
示す図である。
図117は、熱交換器が外され、圧縮機及び空冷モータを冷却する空気流から
蒸発熱が供給される以外は、図116に示す装置とほぼ同一の乾燥剤ベースの空
気圧縮除湿機を示す図である。発明を実行する最良形態
図1は、参照文字「V」によって一般に指称される動力化乗物における本発明
装置の相対的な位置を示すが、特に
自動車応用において、エンジンが20として、エンジン気化器と空気フィルタが
212として、ラジエータを19として、装置熱交換器17に熱システムを供給
するエンジン水(冷却液)ポンプが18として、指称される。
装置は、エンジン水(冷却液)弁6が開き熱水がホースを通し熱交換器17に
流れる時、熱水で供給される。システムは(11と12としても示される)数字
21によって一般に指称された乾燥ホイールを含む。
代替熱源がエンジン多岐管及び/又は排気管(図示せず)からの熱を使うこと
によって得られる。この代替熱源はシステムにより速い熱を供給するが、炭水化
物一酸化物がキャビンに入るのを防止する特別な注意が要求される。他の代替熱
源が図13、14、15に示されたタービンエンジン乗物のコンプレッサセクシ
ョンからのブリード空気を使うことによって得られる。
熱チャンバファン5は乾燥ホイール21を再生するために装置の熱セクション
を通って外気を引く。外気温の空気は、それが熱交換器17を通過するから、加
熱される。熱交換器からの熱空気は、ケース40に含んでいた乾燥ホイールに供
給され、乾燥ホイール21の1部を通過しているので、湿気はホイールに適用さ
れた乾燥剤材料(図では容易に分からない)によって吸着される。
システムと装置は、乾燥ホイール21の乾燥剤で吸着された湿気が熱空気の中
に蒸発し大気中に排出されるように、
設計される。すなわち、湿気は空気通過後に乾燥ホイール21を通過した後、フ
ァン5を通過し、外に排出される。キャビン42中の湿り空気が通気孔24とキ
ャビン気団3から引かれる。キャビン気団3の動作はこのキャビン空気を乾燥ホ
イール21に供給する作用をなし、入ってくるキャビン空気の湿気がホイールの
乾燥剤材料中に吸着される。湿気が取り除かれた後、乾燥したキャビン空気は、
装置ケース40のキャビン側を結ぶ通風ダクト46を通され、キャビン42の中
に風防ダッシュ通気孔25を通して戻される。
システムは、除湿されたキャビン空気を発明から空調システム中へ誘導する空
気バッフル(弁)80を含み、空調機の冷却コイル上に霜形成を減らし、又は排
除し、効率を増加させる。バッフル80は空調機82に接続した導管81を含み
、好ましくは、システムセンサと制御系センサと制御系が風防の曇除去/霜解凍
ために湿度を下げる必要が達成されたと決定した後、空気を空調機82に向ける
作動だけがなされるようにする。空調機はオンで、湿度レベルは除湿の必要を正
当化するのに十分高かった。
図2-4において、装置位置は動力化乗物Vの中央線(図示せず)から好ましく
は変位され、本発明の乾燥ホイール21は2つのセクションにおける回転位置に
関して分けられ、2つのセクションは、(i)乾燥ホイール21のキャビン側と
、(ii)乾燥ホイール12の熱セクションであ
る。2つのセクションを区分するシール9は、装置のケース40両方のホイール
の頂上と底上に付けられている。シール9はキャビン空気がキャビン空気チャン
バ13及び14と熱空気チャンバ15及び16の間にて混ざることを防止する。
トルクモーター4はゆっくりとケース40中でホイール21(キャビンセクシ
ョン11から熱セクション12へ)の経路を決める。ホイール21の回転はキャ
ビンチャンバ11からホイール21に適用され、湿気が除去(蒸発)され、熱チ
ャンバファン5に位置している排気管を通して外に排出するように、また熱チャ
ンバ12に乾燥剤が、湿気が蓄積(吸収)されるように、なされている。湿っぽ
いキャビン空気は通気孔24からファン3まで通気孔24を通して、空気導管4
4を通過する。ファン3がキャビンチャンバ14のより低い部分の中に乾燥ホイ
ール21(キャビン側11)を通して湿り空気を強制する。除湿されたキャビン
空気はキャビンチャンバ13の先頭から通風ダクト46を通してダッシュボード
通気孔25に出る。通気孔25は、霜除去機能をするために、風防50(図1)
の内部キャビン側に除湿された空気を向ける。通気孔24とセンサー1は好まし
くはダッシュの下で占有者の近くに位置している。センサー1はマサチューセッ
ツ、ウォルサムのサーモロジック会社(Thermologic Corporation of Waltham,M
assachusett)によって生産されている標準1/9又は1/4
DINのような事実上適当な多様性あるものである。文字「E」によって一般に
指称された電気の接続がセンサーに接続されて、電子情報を伝送するために湿度
制御装置のボックス2が使われる。制御は同じくサーモロジック会社によって生
産されたPACシリーズのような適当な多様性あるものである。湿度制御ボックス
2は動力化乗物のダッシュ(図示せず)の上に好ましくは位置し、次に従来の暖
房の空調コントロール(図示せず)に接続されている。
代わりのセンサー方式が風防ガラス温度を測る第2のセンサーとして含み得る
。このような温度センサーはコンパクトな適当な多様性のもので例えばサーモロ
ジック会社によって生産された1/8DIN温度センサーでもよい。この代わり
のガラス温度センサーは湿度調整装置にいっそう正確な露点データを提供するで
あろう。湿度調整装置のボックス2はセンサー1、キャビンチャンバファン3、
熱チャンバファン5とトルクモーター4に接続した図4に示された電気接続を有
している。湿度調整装置のボックス2はそれを冷却液調整器弁6に接続した図1
に示された電気接続を有している。
装置はエンジン20とエンジン気化器(インジェクタ)と空気フィルタ212
から変位されている。エンジン水(冷却液)ポンプ18は流れを装置の熱交換器
17に又は直接ラジエータ19に向けて熱水(冷却液)を調整器弁6を通して動
かす圧力を供給する。熱水(冷却液)は装置熱交換
器17を出て、ラジエータ19に動く。図2で熱水は標準高温ゴムラジエータホ
ース54を通して熱交換器17に送られる。
図3はフィルター22と23を有するシステムの側面図を示す。フィルター2
2のための代わりの位置は図8で示され、熱交換器の前に位置しているフィルタ
ー22を有する。フィルターは乾燥ホイール21上に蓄積するほこりと汚損を妨
げる。それ故に、装置のキャビン側は除湿されたキャビン空気チャンバ13とキ
ャビン湿り空気チャンバ14で構成されている。チャンバ13は空気口ダクト4
6によって霜除去通気孔25へ接続される。キャビン湿り空気チャンバ14は空
気口ダクト44によってシステムのキャビン空気取入口通気孔24に接続される
。キャビン気団3は現在キャビン側チャンバ13と14(図4)に位置している
乾燥ホイール11の半体を通して空気を押し込む。湿気は、空気がケース14の
キャビン側の湿気が多いチャンバからキャビンチャンバ13の乾燥した(除湿さ
れた)側に動くので、乾燥ホイール21での小さい幾何学的に形づくられた穴6
0を通して(図10、11と12)、空気から除去される。
図10、図11及び図12において、乾燥剤材料はホイール21の表面で好ま
しくは被覆又は処理されているものである。ホイール21は波状のボール紙を巻
き込んだもので構成されている。NOMEX又は類似の材料は、接着硬化剤
で処理したボール紙の細穴又はコルゲーション62に対応している穴60の複数
を持っており、湿気と装置ケース40の熱の変化に対して安定品質と連続の運転
のための強度と剛性(硬化グラスファイバーの稠度で)を供給する。キャビン空
気が除湿された後、それは上部のキャビンチャンバ13を通して通風ダクト46
の中に、曇除去/霜除去通気孔25へ通過する。乾燥空気は結露を除去するため
に風防ガラスの表面を通して、キャビンでの湿度レベルが表面上内部ガラスの結
露の形成を支援することができないまで、流出し続ける。占有者は相対湿度をよ
り低くするために代わりの湿度調整装置(図示せず)を使ってもよく、この場合
システムは、望ましい相対湿度が達せられるまで、稼働し続けるであろう、制御
装置の自動的な機能はシステムを止めるであろう。湿度調整装置2はそれが活性
化されなくなっても、キャビン中の湿度レベルを監視し表示し続け、もし除湿機
能を実行する必要を探知するなら、自動的に除湿システムを再び活動的にさせ望
ましいレベルにそれを下げるであろう。
図4での矢印は装置を通して気流の方角を示す。湿り空気が動力化乗物のキャ
ビンから引かれて、ホイール21を通してケース40のキャビンチャンバ13と
14を強制された。装置の熱側に関して、空気が(エンジン室の中に)熱空気供
給(図示せず)又は大気からシステムの中に引かれ、それが熱交換器17を通し
て引かれ、下部チャンバ1
6の中へ、それの間に乾燥剤が再充填され時間、熱湿空気が上部の熱チャンバ1
5を乗り入れたゆっくりと回転している乾燥ホイールを通して、熱セクションフ
ィンは空気中に熱湿り空気を戻す。
図8と4は垂直線に回転通過の中心の表しているトルクモーター4、減速ギア
ボックス7および駆動シャフト66を示す。駆動シャフト66は減速ギアボック
ス7に接続され、駆動シャフト66と中心六角形スプライン雌容器64(今後、
雌スプラインという)との両方のスプライン六角形形状を通して、トルクを乾燥
ホイール21への伝送する。図11で示される雌容器64が永久にスプライン中
心に接着され、これが乾燥ホイール21を駆動する。雌のスプライン64のベー
スは低いホイールベアリング150にはめ込まれる。乾燥ホイール組立21が低
いホイールベアリング150上に休止している。低いホイールベアリング150
は下部ケース40に添付されている。トルクの設計は、システムを駆動するため
の容易な組立を生産又は修理に許容する。
ケース40はプラスチック、ナイロン、グラスファイバー金属又は他の適当な
材料から生産され得、次の2つのセクションからなる。
(i)上部セクション(上面カバー)はファン5、トルクモーター4、減速ギ
アボックス7、付加されたシャフト66(ケース40の上面カバーに付けられる
前に、トルク
モーター4、減速歯車5、駆動シャフト66が一緒に組み立てられる)を有する
。
(ii)下部ケース(ベース)はキャビンファン3を持ち、熱交換器17、熱
フィルター22、低いホイールベアリング150を有する。ケースを組み立てる
ために、最初に乾燥ホイール組立21は下部ケースの中に置かれ、より低い雌の
スプライン64は低いホイールベアリング150を中心孔容器にはめ込まれる(
中心孔容器は下部ケースでホイール21の底にアラインメントを提供する)。そ
れで上部ケースは下部ケースの上に置かれ、ホイールの雌スプライン64の中に
駆動シャフト66をスライド自在とする(駆動シャフト64は、ケースが組立の
最終位置中に下げられる前に両方のスプラインのセットのアラインメントを許す
のに十分長い)。
図4において、トルクモーター4を通る垂直線、減速ギアボックス7およびホ
イール21の回転中心としてのケース40が2つのセクションに分割されること
を示している。(i)キャビンセクション13と14、(ii)熱セクション1
5と16。
図5(矢印が気流を示すという状態で、)においては、(i)キャビン13と
14は動力化乗物のキャビンから空気により低いキャビンチャンバ14で正圧を
構成することを強いているファン3を有し、気流は乾燥ホイール21のキャビン
側11に向けられ、シール9が下部ケース40に
付けたブラシが乗換から熱セクション16まで空気を妨げる。図8では、より低
いシール9がケースを2つのセクションに分けて他の図に示され、シール9は、
低いホイールベアリング150のエッジの外部ポイントから始まってケース40
のエッジへ走り側壁を上にのぼり、双方向でシール10に会い、乾燥ホイール2
1とキャビンチャンバ14の間にシールを形成する。シール9は下部ケースで対
角線の峰の頂上に付けられる。これはより低いキャビンチャンバ14の側面を形
成するために上げられる。他のより低いキャビンチャンバ14の側面はケース4
0の上げられた円周壁の2分の1によって形成される。より低いキャビンチャン
バの半円のポケットは、それがチャンバを通して回転するので、乾燥ホイール1
1のキャビン側に空気の平らな分布に備える。上面キャビンチャンバ13は下部
チャンバ14として類似のマニュアルで形成される。上面キャビンチャンバ13
が除湿されたキャビン空気を集め、この空気を通風ダクト46に向け、これは通
気孔25に気流を含んでいる。図9で示されたシール9、細部S1は、ブラシから
成り、これらは、上部ケースと乾燥ホイールの間にシールを形成して1つのセク
ションからもう一方までの空気の交差を妨げ、ホイール21の自由な回転を許す
。シールが図9で示されるという状態で、熱セクションの細部S1は図5で類似の
配位(図示せず)でキャビンチャンバ13と14で同じく使われる。
図9(ii)では、熱セクションは次の構成要素から成り立つ。空気フィルタ
22は大気から空気が入るときに、ほこりと汚損がシステムに入るのを防止する
ために使われ、空気はそれが加熱される熱交換器17に入り、熱空気が低い熱チ
ャンバ16に引かれ、熱チャンバ16がキャビンチャンバ14として同様に形成
されている。熱チャンバ15と16はキャビンチャンバ13と14と同様に封じ
られる。図9と細部S1及びS2は、セクション間の空気の交差を妨げるキャビンチ
ャンバとケース40の熱チャンバとの両方で使ったシールS1及びS2の追加の詳細
を示す。シールタイプS2は位置設定9と10で使われる。より低いチャンバ16
は熱空気を含み、乾燥ホイール21の熱セクション12の底の中に熱空気の平ら
な分配を供給する。熱空気は湿気から蒸発することによって乾燥剤材料を再生す
るために乾燥ホイール12中に引かれる。これは装置のキャビンチャンバを通し
てその前のサイクルの間に吸収される。湿っぽい熱空気は上部の熱チャンバ15
の中にホイール11を出る。熱ファン5は熱チャンバ15から熱湿り空気を引い
て、大気の中に外にそれを追放する。
2つのセクションは空気交差を妨げて、同じく空気が乾燥ホイール21の側面
の周りに流れ出るのを防止するために閉鎖される。シールは2つのタイプから成
り、最初のタイプ、図5、8、9と9に示されたシール9と10、細部S2、ウェ
ブ構造55であり、これは、密集している帯
ひもから離れて拡張する短いブラシの毛56のかたまりで、回転している乾燥ホ
イール21の表面に触れる。図5において、S2タイプのシール10は空気がホイ
ールを迂回するのを防止するために使われる。図8、9で示されたシールS1の2
番目のタイプと図9の細部S1は上げられた輪状のフィン202でシール素子20
0を有している。シールS1がホイール21の遠隔のペリメータの周りにホイール
21の底とケースの間に係合を封じて供給する。
図8において、シールS1はホイール21の中心の周りにて上部及び下部のケー
ス40で同じく使われ、ベアリング150(下部)及び駆動シャフト66(上部
)の周りにシールを提供し、ケース40の熱およびキャビンのセクションの完全
な空気分離のための左のシール9と右のシール9間の開放領域の封止を完成させ
る。
図13-14において、発明はタービンエンジン101が図14上にブロック
図の参照数字100によって一般に指称されたヘリコプタで使用中に示される。
湿っぽいキャビン気流102がヘリコプタ100のキャビン103の内部から引
かれる。除湿された空気104はキャビンに再導入される。システムは乾燥ホイ
ール106、107、タービンエンジン109(乾燥剤材料を再充填されるべき
熱空気、ホイール106、を供給するため)からのコンプレッサブリード空気、
自動の電子制御装置(図示せず)と熱湿り空気排気ガス110が航空機から排出
したキャビン空気
ファンを含む。
図14-15において、キャビン空気ファン107は空気が通風ダクトによっ
て行くキャビンから湿っぽいキャビンチャンバ124までシステム中に湿り空気
を引き、空気は乾燥ホイール106の上半分を強制され通過し、空気はホイール
を通して湿気が吸収され、乾燥空気がキャビンチャンバ120へ強制され、乾燥
空気が通風ダクトを通して空気口104へ移動し、ここで、乾燥空気が風防に向
けられ、風防103の内側上の結露の除去及び/又は形成を防止する。装置はタ
ービンエンジン101のコンプレッサセクションから超過の熱空気を使う。コン
プレッサからのブリード空気は、ブリード帯がオープンして高温圧縮空気に漏れ
ることを許すとき、エンジン本体によって解放される。エンジン制御がコンプレ
ッサ圧力が望まれるより高いと決定した時、それはコンプレッサエンストを妨げ
るのを手伝うためにブリード帯を開く。ブリード空気は、熱空気が過剰であり、
コンプレッサを入力している一酸化炭素ガスのチャンスがない時から、キャビン
加熱のために熱源として多くの航空機で使われた。装置は少数を除き自動車の応
用に類似している。コンプレッサが装置に高圧熱空気を供給するので、発明が熱
セクションファン又は熱交換器を有している必要がない。熱ブリード空気は、ホ
イールがそのホイールの部分がキャビンセクション120と124にあった時、
乾燥剤に熱中している湿気から蒸発することによっ
て熱セクション122と126の中に回転するので、ホイール106上に乾燥剤
材料を再充填される。トルクモーター130は、熱チャンバ110と122にキ
ャビン湿気を吸着するためにホイール106をゆっくり回転させ、キャビンチャ
ンバ124と120にて湿気を蒸気にし、自動の電子制御装置のボックスとセン
サー(図示せず)はほとんど例外なく自動車の応用として類似の案内で稼働する
であろう。制御装置は、(それらアークが航空機で応用を使わなかった時から)
、熱ファン又は熱水弁を操作する必要がないであろう、しかしこれらの出力の1
つが装置にブリード空気の流れを調節するために弁を制御するであろう。電子制
御装置は、装置が除湿を行うために活性化される時、トルクモーター130とキ
ャビン空気ファン107に電気の接続132を通して同じく電気の電流を供給す
るであろう。システムは連続的に相対湿度が、キャビンの中の除湿が必要である
という点で、ポイントに達したかどうか決定するためにセンサーを監視するであ
ろう。自動の電子制御装置(図示せず)は始動して、自動的にシステムを止める
であろう。図13で、装置は前方、風防の下に示される。装置のための魅力的な
位置設定は拡張された通風ダクト104で風防に除湿された空気を供給するため
にキャビン床と航空機の外板の間にあるであろう。
図16は、本発明の方法の要約されたリストであって、乗物環境制御装置の湿
気の源、熱の源、をリストアップす
る乾燥剤に基礎を置いた多機能装置であると認知され得る本発明の装置の選択肢
の種々の過程の要約チャートである。乾燥剤が種々の気団と関連して1つから乾
燥剤材料中に湿気を吸着する本発明の方法は空気を流して、次に他の空気流の中
に乾燥剤から湿気を蒸気にする。キャビン気団の加湿のために、湿気の源は、新
鮮でない空気が、外の新鮮な空気がキャビンのために新鮮でない空気を外気に取
って代わるので、キャビンから逃れることを許される前に、あるいはそれから湿
気が吸着される新鮮でないキャビン空気であり、又は外気が加湿のために乾燥剤
の中に湿気吸着の源として利用され得る。制御装置が2つの気団が適切な湿気を
供給するために必要であると決定する時、それは新鮮でないキャビン空気と外気
両方から2つの空気源Fsorehaを取り替えるであろう。もしセンサーを通しての
制御装置が1つの気団がより高い相対湿度を有していると決定するなら、制御装
置はその気団の気流で変わるであろう。気団の加湿は、含水の乾燥剤が、高温で
他の空気流の中に置き直される時、起こり、空気流の中に乾燥剤材料から蒸気に
され、湿気がキャビンに行く。
キャビン気団の除湿のために、キャビン空気は再循環され得、又は空気流の除
湿をもたらして無水物乾燥剤材料を通過する外の新鮮な空気が利用され得る。湿
気が乾燥剤材料の中に吸着された後、蒸気にされた空気は相対湿度を下げるため
にキャビン中に方向付けられている。湿気が乾燥
剤中に吸着されるように、冷却気団が乾燥剤によって覆われた材料を通過をする
ので、除湿が起こる。乾燥剤で含有された湿気が加熱されて、キャビンの中に押
し込まれる熱空気流の中にて蒸気にされる時、加湿が、起こる。超過の熱の種々
の源から供給された中に乾燥剤がそうである湿気の蒸発に必要な熱の源は、エン
ジン本体で、ヒーター、又は空調機を供給した。超過のエンジン熱はたいていの
乗物応用のために熱源であり、コンプレッサと空調機ユニットの凝縮器は乗物に
熱の追加の源を提供し、又は加熱システム熱は乾燥剤から湿気を蒸気にするため
に使われ得る。タービンエンジン動力乗物でエンジンのコンプレッサセクション
からの空気は熱の追加の源である。どんな利用可能な熱エネルギーでも乾燥剤の
再生を供給するために利用され得る。熱エネルギーが非過剰の熱で多分増大させ
た若干の応用される。
過程とこの発明品の装置によって実行された少なくとも8つの本発明の方法が
ある。それらは、チャートのより低いセクションと下記番号1から8までにリス
トアップされる。
#1. 新鮮な外気は装置に入り、空気はそれが乾燥剤材料を通過する前に加
熱され、熱空気が乾燥剤を通り乾燥剤での湿気を空気流の中に蒸発させ、空気流
が加熱加湿空気としてキャビンへ入りキャビンを暖め、相対湿度を増やす。前に
乾燥剤材料の中に吸着された湿気源は、排出され
た古いキャビン空気から又は大気から装置に入る外気流から来て、湿気が吸着さ
れた後に大気に戻らせる。
#2. 再循環キャビン空気は、それがキャビンに戻る前に、共に空気を加熱
し、湿らせるために装置を通して誘導される。空気はまず最初に熱交換器によっ
て暖められ、乾燥剤を通過され、乾燥剤材料中に前に吸着された湿気を蒸気にし
て、空気の相対湿度を増やしてから、熱湿り空気流がキャビン中に送られる。#
1と#2両方で、効率的に蒸発を行うための温度は占有者によって望まれたもの
より高い温度で空気流を作り出し得る。それ故に、他の熱交換器コイルは、空気
が燥剤材料を通して過ぎた後に、設けられ、熱湿り空気を望ましい温度まで下げ
得る。
#3. 再循環キャビン空気は、キャビン空気がキャビンから取り除かれ装置
を通るにつれて除湿され、キャビンに返される前に乾燥剤が湿気を気流から吸着
するので、キャビン空気の相対湿度を下げる。
#4. 新鮮な空気は、それがキャビンに入る前に、除湿される。新鮮な外気
は装置を通り、乾燥剤材料が空気から湿気を吸着し、それの後に空気がキャビン
に入る。
#5. 再循環キャビン空気は、それが空調機ユニットに入り冷却蒸発器コイ
ルを通る前に、除湿される。その後空気が空調機の冷却蒸発器コイルを入力する
時、湿り空気よりどちらかと言うと、乾燥空気を冷却するように要求された冷却
の減少により空調機ユニットの効率を増やす。
#6. 新鮮な外気は、それが空調機ユニットに入力して、冷たい蒸発器コイ
ルを通り越す前に、除湿される。新鮮な外気は装置に入り、それが乾燥剤材料を
通過する時、湿気が空気から吸着されるにつれて除湿される。その後に除湿され
た外の新鮮な空気は、空気が空調機の冷却蒸発器コイルに入る時、湿り空気より
どちらかと言うと、乾燥空気を冷却するように要求された冷却の減速のために空
調機ユニットの効率を増やす。
#7. 再循環キャビン空気はキャビン風防に向けられる前に、除湿され、そ
れがガラスの内側表面を曇除去する。再循環キャビン空気は装置に入り、湿気は
、それが乾燥剤材料を通過する時、空気流から吸着されるから、除湿される。そ
の後、除湿され当接する空気流は、内側表面から結露を蒸気にすることによって
、風防ガラス内側を霜除去/曇除去する。空気は乾燥剤によって湿気除去された
後、熱交換器をも通り、気温を上昇させ、熱除湿された空気流を内側と外からの
ウインドウガラス両方の霜除去/曇除去に供給する。
#8. 新鮮な外気は、霜除去/曇除去のキャビン風防ガラスの内側表面に向
けられる前に、除湿される。新鮮な外気は装置に入り、乾燥剤材料を通過する時
、湿気が空気流から吸着されるので、除湿される。その後、除湿され当接する空
気流は、風防ガラス内側を霜除去/曇除去する。空気は乾燥剤によって湿気除去
された後、熱交換器をも
通り、気温を上昇させ、熱除湿された空気流を内側と外からのウインドウガラス
両方の霜除去/曇除去に供給する。
図17は新鮮な外気が加熱されキャビン空気の相対湿度を増やすために湿らせ
る方法のフローチャートである。項目1と2が湿気の2つの源を表す。「A」は
乗物を出る1キャビン空気、又は加湿3に使う2新鮮な外空気、および乾燥剤材
料の、湿らせるために使った最も高い比較的大量気団を利用する制御装置による
識別を表す。湿気が乾燥剤の中に吸着された後、結果として生じている除湿され
た空気は大気へと乗物4を出る。キャビン気団9及び10は、5新鮮な外気の付
加を受け、6熱交換器又は他の加熱装置により加熱される。それは、この熱せら
れた外気が機器を通過し7含水乾燥剤材料に含有された湿気の蒸発で気流の相対
湿度を上げるから、加湿される。制御装置は気温が望ましい設定温度より高いか
どうか決定し識別「B」をなして、気流を予冷器ユニット8の中に誘導し、又は
高温においてキャビン9中に空気を誘導する。ヒーターユニット6は、いずれの
後に乾燥剤7で湿気の蒸発を行うために必要な温度に空気を加熱し、その後、空
気はさらにキャビン10に行って空気の温度を調節する。蒸発過程のための熱6
源が超過の熱を供給し、冷却液の予冷器コイル8源が他のコイルのセット(図示
せず)として装置の吸収側の気流に置かれ、又は空気の熱6ユニットを通す前の
装置の蒸発側の5と6の区画間に置かれる。3吸着乾燥剤と7蒸発乾燥
剤の間の矢印は、乾燥剤又は気流の再指向を置き直すことを表わし、乾燥剤材料
の1部分が湿気で飽和し他部分がその蒸発再生サイクルを完了するように、それ
ぞれの空気流の間に乾燥剤の交互に配置させることを表わす。ゆっくりと回転し
ている乾燥ホイール又は入れ替わる乾燥剤キャニスターの方法は、乾燥剤を置き
直すこと又は気流交互を行うのに使われ得る。
図18はどのように再循環キャビン空気が加熱されて、キャビン空気の相対湿
度を増やすために湿らせられるかを示す方法フローチャートである。項目1は湿
気の源を供給するのに使われる外気を表し、2乾燥剤材料が外気流から湿気を吸
着しその後に除湿された空気が2乾燥剤材料で湿気を残し3大気へ返される。乾
燥剤材料2の飽和後、2と6の間の矢印によって表される蒸発サイクルの中に再
度配置され、又は空気流が6乾燥剤材料から湿気を蒸気にするために4キャビン
空気を変化させる。蒸発は、4キャビン空気が6乾燥剤から湿気を蒸気にするの
に十分高い温度に加熱5される時、起こり、その制御装置(図示せず)が決定す
る。もし湿らせられた空の温度が望ましい温度を超えるなら、「A」が湿り空気
流を直接、8キャビン、に送るか、又は温度を下げるために予冷器ユニット7を
通して湿り空気の経路を決めるために制御装置によって識別を表す。過程のため
の熱の源(図示せず)は乗物エンジンから超過熱によって供給され得る。冷却液
の源(図示せず)は装置
の吸着側の上に又は4キャビン空気の返された通気孔と5ヒーターの間にコイル
のセットによって供給され得る。
図19はどのように再循環キャビン空気がキャビン空気の相対湿度を下げるた
めに除湿されるかを示す方法フローチャートである。項目1は装置に入るキャビ
ン空気を表し、湿気が、空気をキャビン3に返す前に、空気から吸着され、2乾
燥剤材料の上に渡す。2の後に、吸着乾燥剤は飽和し、2と6の間の矢印が示す
乾燥剤材料のセットの入れ替わる交互の再配置が行われ、これは乾燥剤の1つの
領域が新しいサイクルのために蒸発によって再生6され調製され、他方2他の乾
燥剤が湿気の吸着を行っている。乾燥剤の再生は、4外気が加熱5され、乾燥剤
の蒸発セクション6を通り、それの後に湿気が熱空気流とともに装置7を出る。
過程のための5熱はエンジン本体(図示せず)熱又は他の源によって発せられた
過剰熱からを供給される。キャビンに向って行っている空気流が除湿された後、
さらなる3調整(図示せず)が空気の温度を増加又は減少させるために必要であ
る。
図20は、どのように新鮮な外気がキャビンに入っている外の新鮮な空気の相
対湿度を下げるために除湿されるか示す方法フローチャートである。項目1は装
置に入る新鮮な外気であり、2乾燥剤を通り、ここでに空中の湿気が吸着され、
その後、装置からの乾燥空気が3キャビンに入り、キャビンの相対湿度を下げる
。2、乾燥剤、が飽和するの
で、それはあるいは置き直され、又は気流は2と6の間を示されて矢印によって
表される再生サイクルの中に飽和乾燥剤を置くために変えられる。乾燥剤が再生
サイクルで置かれる時、湿気は次のサイクルのためにそれを調製するために乾燥
剤から蒸発する。4、外気、が5ヒーターを通り越す時、空気流の温度は6、乾
燥剤材料、から湿気の蒸発について必要な温度に増やされる。6、乾燥剤材料、
を去った蒸気にされた湿気を含んでいる熱空気流は乗物を出て、7大気に戻る。
乾燥剤材料の一方のセットが吸着サイクルであり、他の乾燥剤のセットは蒸発サ
イクルにあるので、乾燥剤のセットはこれで案内が連続の過程流れを供給し、置
き直すことを提供するために、ゆっくりと回転している乾燥ホイール又は入れ替
わる乾燥剤キャニスター方法を利用する。
図21は、再循環キャビン空気の相対湿度が、空気が空調機蒸発器クーリング
装置を通り抜ける前に下げられ、空調機の効率を増やすことを示す方法フローチ
ャートである。過程は図19に示されたそれに類似しており、3空調機冷却蒸発
器コイルを付加している。乾燥剤を去った除湿されたキャビン空気が、3蒸発器
コイルに入るとき、より低い相対湿度を有している。湿気の減小は空調機によっ
てキャビン空気を冷却するのに要求されたエネルギーを減少させる。より少ない
エネルギーが要求され、高い相対湿度で熱空気団より低い相対湿度で熱空気団を
冷却する。
図22は、キャビンに入ってくる新鮮な空気の相対湿度が、空調機蒸発器クー
リング装置を通して空気が行く前に、どのように下げられ、空調機の効率を増加
させることを示している方法フローチャートである。過程は図20に示されたそ
れに類似しており、3空調機冷却蒸発器コイルを付加している。乾燥剤を去った
除湿された新鮮な外気が、3蒸発器コイルに入るとき、より低い相対湿度を有し
ている。過程は再循環キャビン空気の代わりに新鮮な外気がキャビンに導入され
ることを除き図21で記述された過程に類似している。
図23は、再循環キャビン空気が除湿され風防の内側表面の霜除去/曇除に使
われる方法を示す方法フローチャートである。項目1、キャビン空気は装置を通
して再循環され、湿気が2乾燥剤材料により空気流から吸着され、その後、制御
装置(図示せず)が「A」決定して除湿された空気が装置を去るように誘導する
。風防ガラス温度及びキャビン温度に基づいて、制御装置ユニットは気流を熱交
換器の3ヒータコイルに向け、又は4空調機蒸発器コイルに向け、又は直接5風
防通気孔に向け、それで当接空気流が風防ガラスの内側表面の曇除去/霜除去を
なす。もし空気が3ヒータコイル又は空調機冷却コイル4を通して向けるなら、
それが風防通気孔に流れる。方法の上の変化は、冷却され、あるいは熱せられて
いる再循環キャビン空気、又は室温で内側風防ガラスを霜除去することを考慮す
る。同
じ方法で図21で記述した8乾燥剤材料が一緒に再生される。
図24は、新鮮な外気が除湿されて次に風防の内側表面の霜除去/曇除去する
ために使われる方法を示す方法フローチャートである。項目1、新鮮な外気は乾
燥剤材料を通過し、湿気が2乾燥剤材料により空気流から吸着され、その後、制
御装置(図示せず)が「A」決定して除湿された空気が装置を去るように誘導す
る。風防ガラス温度及びキャビン温度に基づいて、制御装置ユニットは気流を熱
交換器の3ヒータコイルに向け、又は4空調機蒸発器コイルに向け、又は直接5
風防通気孔に向け、それで当接空気流が風防ガラスの内側表面の曇除去/霜除去
をなす。もし空気が3ヒータコイル又は空調機冷却コイル4を通して向けるなら
、それが風防通気孔に流れる。方法の上の変化は、冷却されあるいは熱せられて
いる新鮮な外気又は室温で内側風防ガラスを霜除去することを考慮する。同じ方
法で図21で記述した8乾燥剤材料が一緒に再生される。
図25は、本発明の方法の一般的な機能と利益の5つを示す要約チャートであ
る。
図26は、エンジンコンプレッサから航空機キャビンに入っている新鮮な空気
流の加湿の乾燥剤過程を示す線図である。エンジンコンプレッサからの熱乾燥空
気は乾燥剤での湿気をそれの後に熱湿り空気が航空機キャビンに入力する熱空気
流の中に蒸発させて含水の乾燥剤材料を通過する。
最初にキャビンを去っている新鮮でないキャビン空気は、湿気が、空気が航空機
を出る前に、乾燥剤の中に吸着されるという点で、乾燥剤材料を通過する。乾燥
剤を置き直すこと又は空気流を変えることは、1つのセクションが湿気で飽和し
他が蒸発から再生するので、乾燥剤の交互に備える。この図はキャビンから新鮮
でない空気漏れとしてのキャビンまで乗客によって発せられた湿気と湿気の復帰
の再利用を示す。
図27は、湿気の源及び航空機キャビンの乾燥剤加湿のための気流が示される
線図である。機能と方法は図26に示されているそれらに類似しており、付加し
た大きい矢印は乾燥剤が1つの空気流から他のものへと置き直されることを示す
。
図28は、乾燥剤が、湿気の源が外気であり、ゆっくりと回転している乾燥ホ
イールを利用して航空機キャビン加湿系の基礎を置いたことを示す図である。乾
燥ホイールを通しての外気通過は、湿気が乾燥剤材料の中に吸着されるという点
で、断面を下げる。外気がホイールを通過し湿気が吸着された後、乾燥剤の中に
乾燥空気は大気の中に外に後方に排出される。他の乾燥ホイールの半体がおしま
いであるように足を使っているタービンコンプレッサからの熱ブリード空気は乾
燥剤材料での湿気をキャビンに行って空気流の中に蒸発させる。乾燥ホイール方
法センチメートルは不明確な一定の時期の上にキャビンに連続的に湿らせら
れた熱空気を供給する。
図29は、乾燥剤が湿気の源がそれが排出される前に、古いキャビン空気であ
り、乾燥ホイールを利用して航空機キャビン加湿系の基礎を置いたことを示す図
である。図で湿気の源29以外図28に示されてそれに類似していることを明ら
かにされた方法はキャビンを去る排出された新鮮でない空気である。この方法で
新鮮でないキャビン空気は、占有者によって生成された湿気が、空気が外に排出
される前に、乾燥剤材料の中に吸着されるという点で、乾燥ホイールの2分の1
を通過する。方法でエンジンからのブリード空気は、新鮮でないキャビン空気が
、キャビンが気圧を正常に保たれる時、エスケープすることを許されるので、共
に空気がエンジンから明白なものに入ることに関して装置から気流を供給する。
図30は、乾燥剤が、湿気の2つの源があるという点で、乾燥ホイールを利用
して航空機キャビン加湿系の基礎を置いたことを示す図である。図30で示され
る方法は湿気の源が外気と新鮮でないキャビン空気両方であるということ以外は
図29と29で示された方法に類似している。センサーの使用を通しての制御装
置は乾燥ホイールの回転運動の向きとが作動させる望ましいもの、トルク、が最
も高い相対湿度で源に向かってホイールを回転させるためにモーターを駆動する
と決定するであろう。もし新鮮でないキャビン空気がより高い相対湿度を有して
いるなら、ホイール
は最初に外気流を通して過ぎて、次に、それがエンジンコンプレッサの熱空気流
から蒸発のために熱空気流の中に回転する前に、乾燥ホイールの中に追加の湿気
を加えるためにより高い湿度を通して新鮮でないキャビン空気を通過させるであ
ろう。
図31は、乾燥剤で図30を描いている類似のもののもっと詳細が湿気の2つ
の源と一緒に乾燥ホイールを利用して航空機キャビン加湿系の基礎を置いたこと
を示す図である。項目1はキャビンのために熱、新鮮な熱せられた空気に提供す
るべき装置からキャビンに行っている湿り空気の湿度である。項目2が乾燥ホイ
ールの上半分から通過する熱湿り空気である。項目3は矢印が回転運動の向きに
か新鮮でないキャビン空気が新鮮な外気が吸着のためにいつ使ったより高い相対
湿度を有しているか示すという状態で、乾燥ホイールの上半分である。ホイール
の回転運動の向きは吸着空気源のシーケンスを変えるために逆戻りさせられ得る
。項目4が乾燥ホイールの中にコンプレッサから熱乾燥空気を誘導する空気案内
である。項目1がタービンエンジンのコンプレッサセクションからの熱給気であ
る。項目6が装置の吸着側を装置の蒸発側から分離するために使われて封をされ
る。他のシール(図示せず)は気流を分離し、1つのセクションから他方までの
空気の排出を妨げるために利用される。
加圧キャビンで利用された装置で小さい量のシールを過
ぎての空気もれは、この気団が最も低い圧力を有している時から、新鮮でないキ
ャビン空気の方向にあるであろう。項目7が中心の軸が乾燥ホイールを駆動する
ということである。項目8が、乾燥剤が吸着によって湿気を除去した後、新鮮で
ない乾燥空気を排出するために使われる空気案内である。項目9が大気の中に装
置を出る乾燥空気である。項目10は、乾燥ホイールが熱空気流の中に上へ回転
する時、湿気が蒸発のために使われる法則であるという点で、新鮮でないキャビ
ン空気及び/又は外の新鮮な空気両方から吸着されるという点で、乾燥ホイール
の吸着側である。項目11がゆっくりと回転している乾燥ホイールの中に新鮮で
ないキャビン空気を誘導する空気案内である。項目12が乾燥ホイールに外気流
を向ける空気案内である。項目13は外気供給、項目14が新鮮でないキャビン
給気、である。
図32は、それの後に熱圧縮空気が、熱乾燥空気が乾燥ホイールの蒸発側4を
入力するという点で、エンジンからキャビンまでパイプで送られる基礎を置かれ
た乾燥剤に航空機キャビン加湿システム項目1が、空気が圧縮されているので、
加熱されるという点で、2タービンエンジンコンプレッサセクション、を入力す
る外の新鮮な空気であるということを明らかにしている概略図であり、空気流の
加湿が空気流の中に含水の乾燥剤材料蒸発で湿気として起こる。項目5がキャビ
ンの中に通風ダクトを通過する湿っぽい熱空気である。気流がキャビンに入力す
る前に、空気はさら
に加熱又は冷却素子(図示せず)によってキャビン気団の温度を調節するように
条件づけられ得る。項目6が7に乾燥ホイールの吸着側キャビンから出口を与え
られる新鮮でないキャビン空気である。新鮮でないキャビン空気はキャビンと他
の源の占有者によって発せられた湿気を含み、この湿気は、湿気が乾燥剤材料に
よって空気流から抽出されるという点で、それがゆっくりと吸着サイクルを通し
て回転させるように、乾燥ホイールの吸着によって返還を要求される。湿気は3
、蒸発のプロセスを通してキャビンに入っている熱空気流、の中にホイールが湿
気が解放されるという点で応用の蒸発側の中に上へゆっくりと回転させる上に覆
われた乾燥剤材料の中に吸着した。湿気7は、乾燥ホイール9、によって除去さ
れた後、新鮮でないものは10、外の大気、に空気出口、航空機、を除湿した。
項目11、制御装置、が装置を通して気流を調節して、止まり、又は始め、加湿
過程、が乾燥ホイールトルクを活性化するか、又は効力をなくすことによってモ
ーター(図示せず)を駆動する。ホイール回転が同じく加湿過程を止める時は、
空気が影響されなくてホイールを通して流れ出続ける間に、止まる。制御装置は
同じくキャビン温度規制を制御する。
図33は、それが湿らせられた後、両方とも、外の新鮮な空気、の気温を下げ
るためにクーリング装置を含めて乾燥ホイールを利用し、同じく、湿気が乾燥ホ
イールの中にそれから吸着される前に、新鮮でないキャビン空気の温度
を下げることができて乾燥剤が航空機キャビン加湿系の基礎を置いたことを示す
概略図である。項目1がタービンエンジンコンプレッサセクションを表す。項目
2は熱圧縮空気がエンジンから3位置を有している弁16まで通過する通気管で
ある。最初の姿勢は湿気を加えないで直接キャビン - 通気孔系の中に熱乾燥し
た圧縮空気を誘導することである。2番目の姿勢は3、乾燥ホイール、の蒸発側
「E」の中に気流を誘導することである。弁の3番目の位置はキャビンに完全に
熱気流を止める閉位置である。熱圧縮空気は16エンジン空気弁から2空気通気
パイプを通し3乾燥ホイールに送られ、3乾燥ホイールの蒸発側「E」に入り、
空気流の熱は含水の乾燥ホイールの湿気をホイールから新鮮な空気蒸気の中に蒸
発させる。
乾燥ホイールがエンジンコンプレッサから熱新鮮な気流の中に湿気を解放した
後、湿っぽい熱圧縮空気流は、気温が、湿り空気流がキャビンに入力する前に、
下げられるという点で、7、拡大ユニットクーラー、の「N」セクションに4、
熱空気弁、によっていずれかの5、キャビン、に又は6、通気管、に向けられる
。制御装置(図示せず)は、通気管路温度センサー(図示せず)とキャビン -
気温センサー(図示せず)が、それがキャビンに入力する前に、乾燥ホイールか
ら熱湿り空気を冷却する必要があることを表す時、4、熱空気弁、を調節する。
項目8はこれを通して空気がキャビンに入る通気管である。項目9はキャビン
に入る冷却湿空気である。項目10は空気が、新鮮でないキャビン空気での湿気
が乾燥剤材料の中に吸着されるという点で、3、乾燥ホイール、の「A」吸着側
に通り過ぎる通気管が乾燥ホイールの上に覆った、新鮮でない湿っぽいキャビン
空気11を入力する前に、冷却されるという点で、7、拡大ユニットクーラー、
の「O」側に入っている通気管に入力する新鮮でないキャビン空気である。項目
12は、乾燥ホイールを出、通気管を通して13拡大圧力調整器弁へ流れ出る新
鮮でない乾燥空気であり、13拡大圧力調整器弁は加圧キャビン空気を近くの外
気圧に速く膨張させることを許し、正しい圧力程度にキャビン圧力を持続するも
のである。この7、緩衝室、でのキャビン空気の速い拡大は気流が7を通して拡
大ユニットを通り越すことに関して冷却効果を供給する。項目14、拡大ユニッ
ト温度調整器弁は、大気への空気漏れで起こる拡大に比して拡大室で許容した拡
大の量を調節することによって、7拡大ユニットの温度を制御する。項目15が
航空機を出る乾燥した新鮮でないキャビン空気である。自動の制御装置(図示せ
ず)は乾燥ホイールの望ましいキャビン温度を持続する弁とトルクモーター(図
示せず)の行動、相対湿度と気流のレートを調節する。
図34は、乾燥剤が、それが湿らせられた後、外の新鮮な空気の気温を下げる
ためにクーリング装置を含めて乾燥ホイールを利用して航空機キャビンの加湿系
の基礎を置い
た乾燥剤ベース航空機キャビン加湿システムを示す概略図である。図34は、乾
燥ホイールを入力している新鮮でないキャビン空気が図34の拡大ユニットによ
って前もって冷却されること以外、図33に類似している。項目1はタービンエ
ンジンコンプレッサを表し、これはキャビンのための2新鮮な圧縮空気を2通気
管を通して3乾燥剤ホイールの蒸発側「E」に供給して、熱空気がホイールを覆
った含水の乾燥剤中の湿気を熱空気流に蒸発させる。熱湿り空気は通気管を通し
て4新鮮な気温調整器弁に通過し、自動の制御装置(図示せず)が熱湿り空気を
5キャビン又は6拡大ユニットクーラーに向け、空気の気温が冷たい湿っぽい流
としてキャビン7に入力する前に下げられる。項目8は、新鮮でないキャビン空
気であり、これは通気管に入り、3乾燥ホイールの吸着側「A」に行き、新鮮で
ない湿っぽいキャビン空気の湿気が乾燥ホイールの上に覆われた乾燥剤材料の中
に吸着される。乾燥した新鮮でないキャビン空気が乾燥ホイールを出て、通気孔
を通して9キャビン圧力調整器弁に移動し、キャビンのために正しい気圧程度を
持続する。設計への実施例がこの9弁制御を有し、気流の方角を制御して、6拡
大ユニットクーラーに、又は直接外に大気に向けている。項目10は乾燥した新
鮮でない空気流であり、6拡大ユニットクーラーを出て、通気管を通して12温
度調整器弁に行って、これは、新鮮でないキャビン13が大気の中に航空機を出
る前に、拡大ユニットで許し
た拡大を調節する。項目11は新鮮でない空気流であり、9キャビン圧力調整器
弁を去って、6拡大ユニットを回避し、12温度調整器弁に直接行っている。自
動の制御装置(図示せず)は乾燥ホイールの望ましいキャビン温度を持続する弁
とトルクモーター(図示せず)の行動、相対湿度と気流のレートを調節する。
図35は、空気が大気の中に解放される前に、古いキャビン空気から乾燥剤キ
ャニスターによって湿気の吸着を示す線図である。キャビンの占有者によって発
せられた湿気はキャビン空気に中に蒸発して、新鮮でないキャビン空気が航空機
のキャビンから逃れるので、NOMEXハニカムを含んでいてキャニスターを通過す
る。湿っぽい新鮮でないキャビン空気通過として乾燥剤によって覆われた材料を
通して湿気は乾燥剤の中に吸着される。新鮮でないキャビン空気は、湿気が、他
が蒸発サイクルにいる間に、1つのキャニスターが吸着サイクルでそうである図
36が乾燥剤キャニスター過程を交替する2つのの実施例を示す略図である乾燥
剤で残っている間に、航空機を出ることを許される。図で2つの乾燥剤キャニス
ターはDESC#1とDESC#2というレッテルをはられ、それぞれのキャニスターが
、1つが、他が蒸発サイクルにいる間に、吸着サイクルにあるという点で、吸着
と蒸発の過程を通して交替する。矢印は、古い「新鮮でない」キャビン空気が開
いている時空気に航空機を出ることを許す弁に通気管を通してキャニスターを
出るという点で、古い「新鮮でない」キャビン空気が乾燥剤キャニスター#2に
通気管に入力するので、吸着気流を示す。他の気流は熱圧縮空気から始まり、こ
れは乾燥剤での湿気を蒸発させ、、乾燥剤再生プロセスを作り出し、ここで、エ
ンジンコンプレッサからの熱圧縮空気が乾燥剤キャニスター#1に入り、それが
湿気を乾燥剤から熱空気流中に蒸気せしめ、熱湿り空気はキャビンに入り、この
ようにしてキャビンの相対湿度を増加させ、これは、新鮮でないキャビン空気中
の湿気を航空機を出させることを許す現在の方法と比較される。過程は空中に水
蒸気の返還を要求して、後方にキャビンの中に湿気の再導入の方法を供給する。
1のキャニスターが蒸発サイクルを完了するDESC#で含水の乾燥剤材料で含有さ
れた湿気が無水物と乾燥剤になる時、DESC#2が湿気を吸着することによって飽
和する他のキャニスターで新鮮でない空気流、自動の制御装置、は流れを変更す
るためにフィート弁を変える。
図37は、1つのキャニスターが吸着サイクルでありかつ他がこの図に含めら
れた蒸発サイクルにいる2交替乾燥剤キャニスター処理間を示す略図であり、こ
れらは2つの交差弁と拡大空気冷却ユニットである。項目1が新鮮な熱空気流か
ら反対のキャニスターまで「E」というレッテルをはられた1つの乾燥剤キャニ
スターから他のキャニスターまで気流を取り替えるために機能がそうである入口
交差弁が「D」と同じくスイッチ3、新鮮でない気流、という
レッテルをはった熱空気流を2に向けている通気管に入力してタービンエンジン
コンプレッサから熱圧縮された外の新鮮な空気を表す。2つの入***差弁は、3
つの新鮮でないキャビン空気が他のキャニスター「D」に経路を決められる間に
、キャニスター「E」に1、熱圧縮された外の新鮮な空気、の経路を決める。エ
ンジンからの圧縮された熱外の新鮮な空気はそれの間の乾燥剤の吸着サイクルの
中に前に吸着された湿気を蒸気にして、新鮮な熱空気流がキャビンに入ることに
関して相対湿度における増加をもたらして含水の乾燥剤の再生を行う。項目3が
吸着サイクルから無水物乾燥剤キャニスターの中に湿り空気を誘導する2つの入
***差弁に導いている通気管に入力して湿気を含んでいる新鮮でないキャビン空
気を表す。「D」と「E」キャニスター両方での切り離された気流は、4、出口
交差弁、が8に圧力調整器弁を指揮してドライな新鮮でない空気流を7、通気管
、に向けるという点で、4に向かって出***差弁である。圧力調整器弁8はキャ
ビン空気の圧力程度を制御して、高いキャビン圧力から低い気圧まで温度で重要
な減速をもたらしているキャビン以外にそれ、減速のための空気の拡大、で拡大
ユニットクーラーの中に気流を誘導する。空気は9、拡大ユニットクーラー、を
出て、温度調整器弁10を通り、航空機を出る。10温度調整器弁の開口が大き
ければ大きい程、拡大ユニットで拡大が大きくなり、それ故により高いレート冷
却効果を起こす。10温度
調整器弁開口がより小さい時、より少ない拡大が拡大ユニット9でより少ない冷
却をもたらして拡大ユニットで起こり、もっと多くの冷却が、空気が大気の中に
漏れるので、空気出口、温度調整器弁、として起こる。
エンジンからの圧縮された熱外の新鮮な空気が湿らせられた後、蒸発サイクル
の間に乾燥剤キャニスターで空気は、気流が、新鮮な湿っぽい熱空気がキャビン
温度を調節するために冷却されるという点で、9、拡大ユニットクーラー、に6
、キャビン、又は11、通気管、に向かってあるいは方向付けられているという
点で、5、新鮮な気温調整器弁、に向かって4、出***差弁、によって誘導され
る。制御装置(図示せず)はすべて弁の処理完了のために開口を調節し、これは
吸着サイクルから蒸発サイクルまで乾燥剤キャニスターの変化を行うべき交差弁
の活性化処理を含む。温度、圧力、の使用を通しての制御装置と相対湿度センサ
ーはキャビン圧力温度と相対湿度を調節するために種々の弁を作動させることに
よって自動的に過程を制御し、この図がただ2つのキャニスターを示すだけであ
るけれども、装置は空気流圧力をとりこわすキャニスターのいくつかのセットを
有し得、それで決して空気流が限定されている時がない。
図38は、ひとつの交差弁が利用されるという点で、航空機 - キャビン乾燥
剤過程を示すブロック図である。ひとつの交差ロータリ弁はキャビン加湿過程の
ために2つの
乾燥剤キャニスター系に/から気流を交替するために利用される。弁は8つの接
続配位と16のためにシステムのために流れ圧力平等化特徴で入力を受け入れる
ために弁に流れの外に16の接続に8でシリンダの中でシリンダから成り立つ。
8接続弁は、(1)熱/乾燥空気としてのエンジンコンプレッサからの新鮮な加
熱空気への接続、(2)冷却/湿気空気としての新鮮でないキャビン空気への接
続、(3)乾燥剤キャニスター#1入力への接続、(4)乾燥剤キャニスター#
1流出への接続、(5)乾燥剤キャニスター#2入力への接続、(6)乾燥剤キ
ャニスター#2流出への接続、(7)装置からキャビンまでの新鮮な湿っぽいが
空気への接続、(8)航空機を出ている新鮮でない乾燥したキャビン空気への接
続を有している。16接続構成は、上にリストアップされた8接続のほかに追加
して8つの接続を有し、それは1つの乾燥剤キャニスターから他のキャニスター
まで交換する時、音を排除するために切り替えるサイクルと空気気圧変化の間に
圧力を調節する接続を有している。回転式の交差弁は弁を回転させるために使わ
れるトルク駆動モーター(図示せず)を有する。
図39は、回転式の交差弁を通して気流を示すブロック図である。回転式の交
差弁は図38でリストアップされると比べて同じ項目に接続していることを示さ
れる。このケース(CASE)というレッテルをはられた線図乾燥剤キャニスターに
#1が吸着サイクルであり、ケース#2が蒸発
サイクルである。自動の制御装置がケース#1での乾燥剤が湿気で飽和している
と決定しケース#2が蒸発から再生された、制御装置が気流を交換する時、ケー
ス#1の中に中からケース#2のそれと一緒に弁の内部のチャンバの回転は気流
接続の交換を起きさせる。弁の回転は自動の制御装置によって活性化されて、ロ
ータリ弁トルクモーターの作用量によって行われる。
図40は、乾燥剤キャニスターの断面図である。NOMEXハニカム通路の管体形
は、矢印によって示された方向で通過して空気が乾燥剤を通して流れ出るように
配向されている。矢印が示す気流が180度回るところでハニカムが45度角に
切られ、気流がキャニスターの端部において曲がるようになされている。キャニ
スターは利用可能な空間を収容するために種々の形と大きさで形成されることが
できる。それらは平らに、又はボックスの形又は対称でない形で相対的である。
いくつかの別のキャニスターが一緒にひとつのサイクルを実行するために一緒に
稼働してグループを上にのぼって協力して雄と接続されるか、又はそれぞれのキ
ャニスターのセットにスタートすることを許すか、又は独立してそれらのサイク
ルを止めるために整列され得る。それらはプラスチック(ナイロン)から作られ
ているケースを有し得、NOMEXハニカムをサポートして、気流を含んでいるであ
ろう薄板金、又は他の材料を形成した。若干の応用でキャニスターは、金属又は
高温ナイロンが必
要であるという点で、高温を耐えなくてはならない。
図41は、乾燥剤キャニスターの断面図であり、どのように種々の形要求事項
に適合させられることができるかを示している。ハニカムはにスペースに適切で
あるよう意図されたカーブさせられたケースにフィットするために切られること
ができ、航空機胴体の皮膚又は骨材リブの間他の複合センターが領域を形づくっ
た。この図が気流が、それがキャニスターを通して流れ出るので、いくつかを向
きを変えさせているのを示すけれども、若干のケースが曲がり角を作るが、キャ
ニスターを通してまっすぐにただ通過し得る。
図42は、乾燥剤キャニスターの上面断面図であり、乾燥剤キャニスター内部
の気流、バッフルおよびハニカム定位を示す。ハニカムは気流の方角を終わらせ
ている矢印の方向にハニカム格子(通路)を科した管体形でキャニスターを通し
て気流を供給するために適応させられ切られている。気流は方向を変えて、空気
がバッフルをぐるぐる曲がり角を作るようにしてハニカムの次のセクションへ通
過する様な空間が提供され、切られている。ハニカムの次のセクションは望まし
い気流方向で一列になるハニカムによって形成された管のために定位の異なった
方角を有している。内部バッフルの数と空気 − 方向 − 変更は変化する。キャ
ニスターの形は乗物 − 場所 − 要求事項と乾燥剤 − 性能 − 要求事項に合う
ために変化する。ケースは薄板金
から作り得、射出成形がプラスチック、ブローによって形づくられたプラスチッ
ク又は他の材料を形づくった。
図43は、乾燥剤キャニスターの断面図であり、事故の場合でもクラッシュ力
吸込みパネルの役をする乾燥剤キャニスターを示す。形とキャニスターの大きさ
は場所有効性、クラッシュ影響吸込み要求事項と乾燥剤性能要求事項に遭遇する
ために変化する。「A」というレッテルをはられた矢印はキャニスターの中に、
を通してから気流を表す。ハニカム構造は衝突の間にハニカム構造から最も大き
い圧縮強さを提供する方向で完全に過ぎるために空気を許すために適応させられ
る。「C」というレッテルをはられた矢印は事故の間に期待されたクラッシュ力
の方向を表す。合図は薄板金から作られ得、射出成形がプラスチック、ブローに
よって形づくられたプラスチック又は他の材料を形づくった。金属又は多数の拡
掘と一緒に堅い材料の平板から成り立っているプラスチック気流ディフューザが
入口空気開口とハニカム(ディフューザが示されない)を通して空気の平らな拡
散で援助するべきハニカムの間に置かれる。
図44は、入力で図43に類似し、支援に変位られる開口が外に気流の拡散で
ハニカムを通して流れ出る。
図45は、乗物の前部座席が事故の場合で乗客にクラッシュ影響に部分を提供
するためにひざ長枕の役をする一緒に接続された1対の乾燥剤キャニスターの図
である。項目「C」、絶縁、が部分的に取り除かれているのを示される。
「B」が離れて切り傷を表す及び、端部キャップを持っている2つのキャニスタ
ーの図が取り除いた項目「A」。空気流は1つの端部から他まで完全にまっすぐ
に通過するであろう。端部キャップ(図示せず)はサイクルの上に吸着と蒸発の
ために入れ替わる気流を誘導するために空気通気孔と空気弁に連絡を取るであろ
う。この図においては、ハニカムによって形成された空気通路案内の方角はキャ
ニスターの長い方向と同列にそろえられる。事故の場合、クラッシュ影響は通路
案内の側面が同じぐらいクラッシュ衝撃荷重をとっているシリンダの終わりに反
対でつぶされるようになるであろう。
図46は、ハニカム構造によって作られた管(通過案内)を通して気流を示すキ
ャニスター内部に形成されたNOMEXハニカムの図である。乾燥剤によって覆われ
たNOMEXハニカムを通しての気流方角は「A」というレッテルをはられる。ハニ
カムの2つのセクションの間のスペースは気流に曲がり角を作ることを許す、こ
れで種々のものがバッフル案内が乾燥剤表面の上に効率的な気流を容易にして、
キャニスターの形に利用可能でスペースに適しているために変化することができ
るようにするためにケースに取り入れられ得る。
図47は、示されたパーツがキャニスターの中に(入力)気流を調節すること
に対して作用する単純な回転式の交差弁の機能を装置の構成要素として説明する
ことにおいて支
援に切り離した細部を持っている分解組立図である。弁は、それが機能が熱乾燥
した気流を交替することであるということであるという点で、電気あるいは空気
の力(図示せず)によって駆動されて回転作用量によって稼働し、新鮮でない「
古い」空気は1つの乾燥剤キャニスターから他の乾燥剤キャニスターまで湿気を
含んでいる。皿「B」が交替し、皿「C」は固定している。回転方向矢印は動き
の45度で最初の回転動作を表す。吸着と蒸発サイクルが完了される時、皿は始
まっている位置に後部を回転させる。弁は、自動制御器がそれが過程を行う必要
があると決定する限り、これで前後に作用量を回転させ続ける。縦のディバイダ
ー「A」は熱乾燥空気と古い「新鮮でない」キャビン空気の分離を表す。固定し
たホイール「C」の水平なディバイダー空はキャニスター「ケース」#1とキャ
ニスター「ケース」#2に流れ出て空気の分離を表す。
図48は、装置のキャニスターから(出力)気流を調節して単純な回転式の交
差弁の機能を説明することにおいて支援に切り離されているのを示された細部を
持っている分解組立図である。機能は図47で記述されてそれに類似していて、
入力弁で一斉に働く。
図49は、回転式の交差弁のひとつのサイクルの気流を示すブロック図である
。
図50は、8接続弁の4のための接続を示す回転式複合交差弁の図であり、接
続のためにシリンダでの開口の1つ
(1)が示され他の接続(8)は示されない。弁は空気が、唯一のチャンバの中
の他の開口が乾燥剤キャニスター#1に空気に流れ出ることを許す10であると
いう点で、シリンダの管理下になるシリンダ5における端部開口を通して3つの
熱/乾燥した空気を供給することについての位置にある。シリンダで項目7は、
封じ込めである類似の縦の皿、気流、とともにシリンダの音量の1/4にそれぞ
れ空気流3と4を制限しているシリンダを通して15の水平に示された弁位置で
4湿り空気源(新鮮でないキャビン空気)は6、開口、他のシリンダの端部で空
気が開口12に通り過ぎるシリンダで入力する。空気は他の乾燥剤キャニスター
#2に開口12を通して流れ出る。自動の制御装置が吸着と蒸発サイクルが完全
であると決定する時、それは気流を乾燥剤キャニスターのそれぞれに1つの乾燥
剤キャニスターから他の乾燥剤キャニスターまで変化させる弁シリンダ90を回
転させるロータリー力を活性化する。項目13が底において上面と開口6におい
て開口5を持っている入力された側板であり、14が同じく開口10と12を持
っている他のシリンダ端板である。項目8は他(4)4つの接続がキャニスター
から空気の流れ出ることを調節するためにクランクケースの一部であるシリンダ
壁での側面開口である。2番目の側壁開口(図示せず)は反対の項目8開口であ
る。ロータリ弁は乾燥剤キャニスター中から気流を交替することについての方法
であって、気流を交替するため
に滑り弁ゲート弁のような他の構成要素又は他の本発明の方法によって代りにあ
てられ得る。
図51は、マルチキャニスター乾燥剤系の略図である。乾燥剤キャニスター「
A」と「B」が、19の熱外の新鮮な空気がNOMEXハニカムの上に覆われた乾燥
剤材料から湿気を蒸気にするために乾燥剤キャニスターに入力するために弁を通
して2と4を通り越すという点で、蒸発サイクルである。項目20が、湿気が空
気流の中に蒸発した後、熱湿り空気である。熱湿り空気はキャビンに入力するた
めに弁9と11を通してキャニスターを出る。新鮮でないキャビン空気18は弁
5と7を通してキャビンを出て、乾燥剤キャニスター「C」に浮かぶ、「D」が
湿気が乾燥剤の中に吸着されるという点でそれの後に乾燥した新鮮でない空気1
7が弁14と16を通してキャニスターを出るNOMEXハニカムを覆った。弁はい
ずれかのスライド開口弁、ダンパタイプ、自動の制御装置によって活性化される
ロータリー交差又は他の遠隔制御された弁である。「A」サイクルは図で示され
る。制御装置が「B」サイクルに交替する時、弁は「A」と「B」乾燥剤キャニ
スターを開口弁1、3、10と12と、終わりの弁2、4、9、と11によって
吸着過程を始めさせるために気流を変える。制御装置は開口弁6、8、13、と
15によって上に蒸発過程に同じくキャニスター「C」と「D」を変え、弁5、
7、14、と16を閉じる。この略図が装置、方法が使われることが
できる多数の乾燥剤キャニスターが除湿する航空機キャビン加湿を示す、曇除去
/霜除去して、キャビンを空調するものの効率を増やす。
図52は、好ましくは気圧を正常に保たれない航空機キャビン又は表面乗物の
ための全2キャニスター機能乾燥剤装置の概略図であり、2つの交差弁を用い、
キャビンの湿加及び/又は除湿並びに風防の曇除去/霜除去をなし、及び/又は
空調機冷却効率を増やす本発明の方法の選択肢の1つを示している。項目1は、
それから湿気が乾燥剤材料の中に吸着される加湿に湿気を提供するために使われ
る給気か、又はそれの中に湿気が除湿モードの間に乾燥剤材料から蒸発する熱空
気流を供給する。項目1の空気流がそれが能力を発揮した後、それが機能を望ん
だ大気の中に装置を出る。項目1は、キャビンが大気から外の新鮮な空気を受容
して、装置が新鮮でないキャビン空気が外気より高い相対湿度を有するという状
態で、キャビン加湿モードである時、新鮮でないキャビン空気である。項目2は
キャビンに行っている外の新鮮な給気又は再循環キャビン給気である。これは必
要な加湿又はキャビン空気の除湿を行うためにキャビンに入るであろう、あるい
はこれは風防から結露を蒸気にし、相対湿度を下げることによって、当接する空
気流が風防ガラスのガラス内側上の霜除去/曇除去をするであろう。
予冷器機能: それが16熱交換器コイルを通るので、
キャビンに18、空気流、の温度を調節するために熱交換器3又は24と関連し
て働く項目16が熱交換器である。項目28が加湿過程から18、空気流、を冷
却するために空調機冷却蒸発器コイルである。項目31がキャビンに入る調和空
気である。自動の制御装置は相対湿度、温度に関してキャビン気団レベルを持続
するために装置からキャビンに入力して、センサーを監視することによっての気
流(CFM又はCMS)のレートが制御装置(図示せず)に接続した及びこれらの読み
を望ましい結果と比較して、次に望ましい結果を得るために装置の構成要素を作
動させて31、空気流、を調節する。予冷器16は16の予冷器熱交換器とコイ
ルの向こう側に外気の流れによって加熱されるか、又は冷却される3又は24、
他の熱交換器、を通して、冷却液体が循環させられる時、キャビンに行って空気
の温度を変える。
キャビンに行く空気の温度が望ましいキャビン温度に遭遇するためにキャビン
温度を増やすか、又は減少させるために変えられる必要があり、外気の温度がキ
ャビンに行って18、空気流、より望ましい温度により近いことを、自動の制御
装置センサーが示す時、制御装置は冷却液循環機ポンプ19を作動させる。制御
装置は望ましい熱交換器の方向で項目25、冷却液体切替え弁、を活性化するこ
とによって項目3又は24を選び、空気を起こしている装置を通して1空気流を
引くべきファンモーター9が熱交換器コ
イル3を通過する。これはそれの後に10、キャビンファン、が活性化される予
冷器コイル16を液体が後部を広める冷却液が予冷器コイル16を通して空気流
18を押し込んで、空気流31の温度の変更がキャビンに投資されるという結果
になる冷却液体の温度を変える。冷却液体はポンプ19によって供給ライン20
又は26を通して2つの熱交換器コイルの間に3と16又は24と16を広めた
。項目3又は24の熱交換器コイルが冷却液体と16が増やすコイルを冷却する
か、又は加熱するか、又は減少、空気の温度、がキャビンに行って流れ出る。自
動の制御装置センサーが、熱交換器コイル24上の通過空気流の温度が熱交換器
コイル3上通過空気流の温度よりも、望ましいキャビン温度により近い場合に、
弁25は、冷却液流を20ラインから熱交換器3へ変更し、交換機24に、26
ラインに冷却液の流れを向け直す。帰りライン21と27でのチェック弁30は
、冷却液体がラインで逆行するのを防止するようになされている。項目29がラ
ジエータキャップと通気孔(図示せず)を持っている冷却剤流動性のタンクであ
る。
除湿/曇除去モード:
キャビンに行く空気の除湿のため、キャビン空気の相対湿度を減ら空調機クー
リング装置の効率を増加させ、又は風防の曇除去/霜除去し、又は上記したどん
な機能の結合なすために、1空気流は、高温熱交換機である4熱交換器
によって、乾燥剤の中に前に吸着された湿気の蒸発に必要な温度に加熱されなく
てはならない、それは超過のエンジン熱からの熱で補充される。自動の制御装置
センサーが効率を増加させ、又は風防の曇除去/霜除去するために、キャビン相
対湿度を下げ、空調機クーリング装置に行っている空気の相対湿度を下る必要を
検出する時、自動の制御装置は除湿モードを始める。このモードの間に熱交換器
4は、熱空気流が乾燥剤の表面を通り熱湿り空気として大気に装置を出るので、
選択された乾燥剤キャニスターで湿気を蒸気にするであろう1レベルに1外気の
温度を引き上げる。外気流1の気流は空気ファン9によって装置を通して引かれ
る。空気ファン9は3予冷器熱交換器を通して1空気を引き4高温熱交換機を通
して引く、気流が乾燥剤から湿気を蒸気にするために十分高い温度に加熱され、
気流が5入***差弁を通り、気流は代わる代わるに流れ、選択された乾燥剤キャ
ニスター7又は13の1つを通り、NOMEXハニカム6又は12の上に覆われた乾
燥剤の中に前に吸着した湿気は熱空気流の中に蒸気にされ、乾燥剤を生成して、
次の吸着サイクルのために乾燥剤材料を調製する。気流はキャニスターから続い
て、15出***差弁を通る。交差弁5と15は乾燥剤キャニスターの間に代わる
代わるに気流を取り替えるためにロータリー、スライド、ダンパ又は他のタイプ
の使われる弁である。次に空気は、その後に17の熱湿り空気として装置を出る
外のファン9を通して引かれ
るので、熱交換器24を通して流れ出る。キャビン除湿の間に装置の選択された
キャニスターを通過する間に、乾燥剤によってそれの吸着の湿気に条件付けられ
ていて、装置を通してキャビンの中に空気を強制するキャビン気団10によって
装置の中に引かれる他の空気流が項目2である。装置を入力している気流2は新
鮮な外気又は再循環キャビン空気である。キャビン除湿モードのためにヒーター
交換機11は、空気が熱交換器を通して5入***差弁に通過する時、作動させな
い。気流は乾燥剤キャニスター7又は13の1つに入り、ハニカム上に覆われた
乾燥剤材料がキャビンに行って空気から湿気を吸着する。除湿された空気は出口
交差弁15を通してキャニスターを出て、曇除去弁22に流れ、これは気流を風
防のための曇除去/霜除去通気孔23へ又はキャビンに又はキャビンと曇除去通
気孔23の両方に向ける。交差弁からの最初にキャビンに入っている気流31ま
での気流18はまず16予冷器を通り、空気流温度が上げられ又は下げられ得、
次に28空調機蒸発器冷却コイルを通りその追加の冷却が行われ得る。乾燥剤キ
ャニスターから空調機冷却コイルヘ入る空気28は、冷却エネルギーを節約する
減少したレベルの相対湿度を有している、なぜなら、同じ温度の高湿度空気を冷
却するように要求されるより、少ないエネルギーが乾燥空気を冷却するため要求
されるからである。外気が熱く湿気が多い時、キャビンで占有者の快適さのため
に冷却乾燥空気として空気
31が装置を出る。自動の制御装置(図示せず)は、センサーが冷却が必要であ
るかどうか、冷却の何のレベルが行われなくてはならないか決定する時、コイル
16と28のいずれか又は両方ともによってキャビン空気冷却を作動させ得る。
自動の制御装置は、空気流を冷却しないでキャビン相対湿度を下げるためにただ
キャビンに除湿された空気を供給する、及び/又は制御装置は、空気流を冷却し
ないで除湿された空気を風防霜除去通気孔23へ供給する。空気流18は同じく
熱交換器16によって加熱され得る。
加湿モード: キャビン加湿が占有者の快適さのためにキャビン空気の相対湿
度を上げることが必然的である時、上述と同じシーケンスが次の例外を除き自動
の制御装置によって活性化され、その例外は、4高温熱交換機への熱が止められ
低温に残し、これは外部1又は新鮮でないキャビン気流からの湿気を乾燥剤材料
の中に吸着されることを許し、弁25が熱交換器3に行っている冷却液流を熱交
換器24に変える。項目2、キャビンへの空気は、増加又は減少した相対湿度を
有し、あるいは、それがキャビンに入力する前に装置を通過する。本発明のもの
である時、装置が前に再生された(湿気が乾燥剤から蒸気にされるようにした)
乾燥剤キャニスターの1つを通して乾燥剤材料の中に気流での湿気を吸着されさ
せてキャビン相対湿度増加、空調機効率、又は曇除去を減らして/キャビンに行
っている気流の相対湿度が通り越すであろう風防ガラスの内側の霜
を除去するために作動させられる。キャビンファン10は装置を通して次にキャ
ビンの中に空気を押し込む。乾燥剤キャニスター7と13の中の矢印は、それが
ハニカムによって形成されて管(通路案内)を通して流れ出るので、NOMEXハニ
カム6と12を通して気流を示す。大きさと乾燥剤キャニスターの形は変化し、
気流が作らなくてはならない順番の数は同じく大きさ、形と乾燥剤性能要求事項
によって変化する。空気流が乾燥剤を通過し湿気が乾燥剤の吸着によって除去さ
れた後、低い相対湿度を持っている乾燥空気はキャニスターからキャビンまで流
れを交替するために15を通して出***差弁(回転式であるか、あるいは他のタ
イプの弁)を渡す。キャニスター7が吸着である時、キャニスター13が蒸発で
ある。項目22、曇除去空気フローバルブは、空気を、16予冷器と28空調機
冷却コイルに向け、次にキャビンに向け、又は風防霜取のため風防への23通気
孔へ向け、又は両方ともに向けられる。ガラス曇除去用除湿空気は加熱され、風
防ガラスの内側表面に向けられる。他の交差弁の作用量と過程気流への選択肢が
、項目1、外気流、が、項目1が項目3を通過し5、交差弁、の中への4が31
又は23としてキャビンの中に気流を誘導する15、出***差弁、の中にいずれ
かのキャニスターを通して7又は13を通り越す時、キャビンに外の新鮮な空気
を供給するという点で、交差弁によって弁作用の異なったシーケンスを含み得る
。項目2、新鮮でないキャビン
空気、が大気の中に装置17を出るように交差弁を通過するであろう。
図53は、16予冷器ユニットがそれと一緒に除去されたが構成要素を関連づ
けたという例外を持っている図52で記述した方法を利用している2キャニスタ
ー2回転交差弁キャビン乾燥剤装置の概略図である。
図54は、吸着と再生過程が再循環されたキャビン空気の加湿で使われるのを
示す線図である。線図が吸着過程として識別した項目9は、乾燥剤材料の中に外
気団から湿気を引くことについての過程を含む。矢印は大気から乾燥剤材料まで
3気流を表し、空気流の湿気(水蒸気)が乾燥剤の中に吸着され、それの後に空
気が乾燥剤に湿気を残して装置4を出て大気中に戻る。吸着過程が運転にあるの
で、10再生過程が同じく動作中である。項目7、キャビン空気は装置に入り、
矢印が示すように6熱交換器に向かって流れ、空気流の温度が含水の乾燥剤材料
を蒸発を通して気流の中に湿気を解放させることに十分なレベルに増やされる。
乾燥剤材料が空気流の中に湿気を解放した後、空気は増やされた相対湿度で再循
環空気としてキャビン8に戻る。吸着及び再生が完全である後、吸着側9での乾
燥剤を再生側10の他の乾燥剤材料へ交換するによって、過程は他の吸着と再生
のサイクルを始めることができる。2つの乾燥剤キャニスターの交互の入れ替わ
る交換はキャニスターを動かすことによってだけではなく、種々のファン、弁、
の
使用と空気口ラインを通して空気流を変えることによって達成される。乾燥剤キ
ャニスター方法はホイール方法が物理的に乾燥剤を1つの位置設定から他に動か
すという点で、キャニスター方法が固定した位置設定で乾燥剤キャニスターを残
し気流が空気弁と通気孔フィンの使用を通して1つのキャニスターから他に動か
されるという点で、気流を交替する乾燥ホイール方法とは違う。
図55は、吸着と再生過程が再循環キャビン空気の除湿で使われるのを示す線
図である。キャビン気流は、キャビン空気が乾燥剤を通して通り越す3が材料を
覆った空気流での湿気がそれの後に空気が、湿気が乾燥剤で残っている間に、乾
燥剤材料を出る乾燥剤材料の中に吸着されるという点で、過程の吸着側9の上に
矢印によって示される。空気、項目4、はより低い相対湿度でキャビンに戻る。
10に規制過程を示し、図のセクションは、空気流の温度が熱空気流の中に含水
の乾燥剤での湿気を乾燥剤材料から蒸発させるために、必要なレベルに増やされ
るという点で、6の中に熱交換器を追い越す7つの外気をとる。熱空気と湿気は
それで乾燥剤材料を再生して大気に装置8を出る。他の乾燥剤材料ONの状態で吸
着側9で乾燥剤に取って代わることによって、吸着と再生が完全である再生的な
側10後に、過程は他の吸着と再生のサイクルを始めることができる。
図56は、空気が、空気が電気のファンによって動かさ
れるという点で、超過のエンジン熱を利用しているエンジンヒーターの使用を通
して含水の乾燥剤材料から外部と湿気の蒸発に出口を与えられる前に、乾燥剤材
料の中にキャビン湿気の吸着を示す陸乗物の線図である。2つの乾燥剤キャニス
ターは説明の目的だけのためにベント管路又は弁によって切り離されて、結ばれ
ないのを示される。上面乾燥剤キャニスターは、空中の湿気(H2O)が水蒸気形
態で乾燥剤の中に吸着されるという点で、キャビン通過から乾燥剤キャニスター
を通して新鮮でない大気で示され、その後に空気は乾燥剤で湿気を去っている乗
物を出る。乗物のより低い部分が、熱空気が乾燥剤材料での湿気を、それが新鮮
な熱せられた湿り空気をキャビンの中に押し込むファンによって乾燥剤キャニス
ターを通して引かれるので、空気流の中に蒸発させるという点で、含水の乾燥剤
キャニスターを通して空気通過の温度を引き上げるために超過のエンジン熱を使
う熱交換器であるヒーターによって外から蒸発乾燥剤キャニスターが接続されて
いるという状態で、外の新鮮な空気に示される。実際の乗物で乾燥剤キャニスタ
ーは空気口ラインと示されない弁によってお互いの次に場所を突き止められて、
種々の空気流に接続され得る。この図はただ実際の乗物で多数の機能を有してい
るであろう本発明の装置の1つの機能が自動的に自動の制御装置(図示せず)に
よって制御されるのを示すだけである。
図57は、新鮮でないキャビン空気がキャビン空気の相
対湿度を増やすために外気供給からキャビンと湿気の追加の供給を出る前に、土
地の線図がキャビン空気湿気の再利用を示している動力化乗物環境制御装置の基
礎を置いたということである。乗物のキャビンの相対湿度は占有者に快適さを供
給するために加湿モードである。本発明の方法の若干が、新鮮でないキャビン気
流が外部に発散される前に、無水物乾燥剤材料の中に湿気の吸着で示され、熱せ
られた外の新鮮な空気がキャビン空気相対湿度の増加をもたらしている気流の中
に蒸発するために、空気流の熱が湿気を起こすという点で、含水の乾燥剤材料を
通過している。右上部に挿入された線図は、乾燥剤材料が湿気を外気流から取り
除いているという点で、他の湿気の源を示す。外気湿気を吸収しているキャニス
ターは、キャニスターが再生サイクルである時、キャビンのために湿気の源の役
をするであろう。外気流は、空気流の湿気が乾燥剤材料の中に吸着されるという
点で、無水物乾燥剤材料を通過する。湿気が空気流から吸着された後、空気は大
気に戻る。乾燥剤材料が湿気がしみ込む時、空気流は飽和乾燥剤を前の再生サイ
クルからの無水物である他の乾燥剤キャニスターと取り替えるように変えられる
。より低い乾燥剤キャニスターは湿気を蒸発させてキャニスターを通過して熱せ
られた気流で再生の過程で示される。空気流は流れの交互のために異なったキャ
ニスターの間に延長された一定の時期の上に同じ環境の調整を供給し続け得る。
ファン、フィルター、空気弁
と制御装置は示されない。実寸法、形と乾燥剤キャニスターの姿勢は同じく事故
の場合で占有者にクラッシュかぶりを提供するために配置され得る。
図58は、空気の除湿が空調機冷却の効率を拡張して、快適さを改善して、風
防から霜を取ることによって安全を増やすことを示す陸乗物の線図である。乗物
の占有者によって発せられた水蒸気(H2O)はこの線図に示されて本発明の方法
によって除去されることができる。上面乾燥剤キャニスターは、無水物乾燥剤材
料がそれの後に空気がより低い相対湿度でキャビンに戻るキャビン空気流から湿
気を吸着しているという点で、吸収サイクルにある。より低い相対湿度はいくつ
かの利益を有していることができる。最初の利益は、従来の乗物がただキャビン
- 気温を制御することだけをするという点で、乗物の占有者の快適さのために
相対湿度の制御であり、この装置は温度と相対湿度を30から60%の相対湿度
の快感帯に置いておくか、又は所定のレベルに相対湿度を調節することができる
。2番目の利益は湿度で減速のために必要とされるキャビンを空調する冷却の上
に需要で減速の結果として生じる効率と性能改善である。空調機は熱、湿気が多
い日にキャビン空気から凝結するためにより少ない湿気を有しているであろう。
乗物はより小さい空調しているユニットを占有者への快適さに提供することがで
き、空調機クーリング装置は、占有者が、相対湿度がより低い時、高温において
快適に感じる
であろう時から、より低度にしばしば使われるであろう。3番目の利益は、装置
が乗物の風防ガラスの内側の上に自動的に結露の形成を排除して、妨げるために
能力を有している時から、占有者のために安全で改善である。より低い相対湿度
空気は風防に向かって曇除去に向けられ、又は風防から霜を取りなさい。上面キ
ャニスターの中の乾燥剤が湿気で飽和するので、より低いキャニスターはその再
生サイクルを完了し、気流は両方のキャニスターの中に中から1つのキャニスタ
ーから他のキャニスターまで気流を変えるように交替される。
図59は、曇除去/霜除去する時、図19で示されるフローチャートに類似し
ている気流の線図であり、除湿プロセスが、空気の外に乾燥剤1で前に吸着され
た湿気に必要な潜在的な蒸発熱を提供している空気の温度を引き上げるために熱
交換器4に浮かぶという点で、稼働することであり、動力化乗物のエンジンから
の超過の熱はエンジン冷却液系又は図81と82に示されてタイプに類似してい
得る排気装置から得られる。メモ: 用心が環境の方式をキャビンと混ぜている
炭水化物一酸化物の危険に与えられなくてはならない。項目2、熱空気、が乾燥
ホイール5のより低い半体を通過するので、5、ホイール、の乾燥剤材料での湿
気の蒸発は起こり、熱湿り空気流3は動力化乗物を出、乾燥ホイール5はゆっく
りとホイールの上面領域への位置にホイールのより低いセクションで再生される
無水物乾燥
剤を回転させる。ホイールの無水物セクションは、キャビン6からの湿り空気流
7の中に回転交替し、キャビンからの湿り空気は乾燥ホイール5の無水物側を通
過する。湿気は冷却湿キャビン空気からホイールの上に乾燥剤材料の中に吸収さ
れる。乾燥空気8はホイールを出て、キャビン6に戻り、キャビン空気気団の相
対湿度を下げる。過程と装置は温度と相対湿度センサーを監視して、環境でキャ
ビンを調節するために装置の種々の構成要素を活性化する自動の制御装置9によ
って制御される。
図60は、外気流の温度を乾燥剤材料での湿気を蒸発させるために、必要なレ
ベルに引き上げるために図17項目1で新鮮な外気が超過のエンジン熱を利用し
ている熱交換器2によって加熱されるということを明らかにされてフローチャー
トに類似しているキャビンに入っている、新鮮な熱せられた空気の加湿を行うた
めに乾燥ホイールを通して気流の線図である。項目5、熱空気、がヒーターを出
て、含水の乾燥剤材料での湿気が気流の中に蒸発するという点で、乾燥ホイール
の蒸発側4を通して過ぎ、それは熱湿り空気として乾燥ホイール5を出て、湿度
を熱に提供するためにキャビンに入力する。自動の制御装置11は占有者に快適
な環境を提供するためにファン、モーターと弁を作動させることによって温度と
キャビンの相対湿度を調節する。項目9が他の気流と交わってそれでの乾燥ホイ
ールの蒸発側からホイールの吸込み側まで飛行機9を表す装置の構造
がシール(図示せず)が供給したあるホイールを横切る気流がから1つの気流か
ら気流を妨げる分かれる飛行機を表す。外気6は、外気流からの湿気がホイール
の上に覆われた乾燥剤材料の中に吸着され、吸着側乾燥ホイール7に入る。湿気
は吸着側乾燥ホイールに吸着され、乾燥剤を含水になして、その後、含水の乾燥
剤が湿気が蒸発する4蒸発位置へ回転する。自動の制御装置のセンサーが湿度が
望ましいレベルに達し加湿がもう必要ではないことを検出したとき、空気ファン
は、制御装置が乾燥ホイールトルクモーター(図示せず)と回転が止めるホイー
ルを消す間に、熱を供給するために稼働し続け得、それで加湿は止まる。
図61は、キャビンに入っている再循環され熱せられた空気の加湿を行うため
に乾燥ホイールを通した気流の線図である。この線図の加湿のプロセスは図18
のそれに類似しており、キャビンからの1再循環空気は超過のエンジン熱の種々
の源を利用している2熱交換器へ入り、ゆっくりと回転しているホイールについ
て表面上覆われた4含水の乾燥剤から蒸発するために必要なレベルに、空気温度
を昇温し、それの後に相対湿度のレベルが増やされたものを含んでいる気流5は
キャビンに戻り、キャビンで含んでいた気団の相対湿度を上げる。項目9は乾燥
ホイールの蒸発側からホイールの吸着側まで気流を分ける平面を表し、装置の構
造では平面9がホイールを横切るシール(図示せず)が設けられ1つの気流から
他の気流との混合を妨げる。大
気から湿気を含んでいる外気6は乾燥ホイールの吸着側を通って通過し、湿気が
乾燥剤材料中に吸着される。ホイールの遅い回転はホイールの無水物乾燥剤セク
ションを湿り空気流の中に交替させ、乾燥剤が含水の乾燥剤に変換される。項目
8、乾燥空気流は乗物を出て、大気に戻る。過程は大気から湿気を引いて、11
自動の制御装置が電気力をホイール回転トルクモーター(図示せず)に供給する
限り、キャビンの中に湿気を解放するために連続駆動するであろう。自動の制御
装置が乾燥ホイールの回転を止める時、加湿も止まる。自動の制御装置は乗物の
占有者に快適さを供給するために相対湿度を含めてキャビン環境状態を調節する
。
図62は、キャビンに入いる新鮮な外気の除湿を行うために乾燥ホイールを通
した気流の線図である。この図で示されたプロセスは図20でプロセスフローチ
ャートに類似しており、項目1では、新鮮な外気が通気孔システム3を通すため
に装置に入り、それが空気流から湿気を吸着する無水物乾燥ホイールの吸着側4
に入る。除湿された空気はホイール5を出て、キャビン中に通過してキャビン気
団の相対湿度を下げ、又は空調機冷却コイルに向けられ空調機効率を増やすか、
又は風防に向けられ、当接する気流が風防ガラスの内側表面上の曇/霜形成を取
り除くか、又は妨げる。除湿された空気流5は、それがキャビンに入力する前に
、気温を調節するために同じく他の調整を受容する。
項目9は乾燥ホイールの蒸発側からホイールの吸着側まで気流を分ける平面を表
し、装置の構造では平面9がホイールを横切るシール(図示せず)が設けられ1
つの気流から他の気流との混合を妨げる。ホイール上の乾燥剤材料を含水から無
水に変える乾燥剤側からの蒸発は新鮮な外気を利用し、これがヒーター12に入
り、気温を乾燥剤材料の再生を行うために必要なレベルに引き上げる。項目12
、エンジンヒーターは6熱空気流を作り出すために超過のエンジン熱を利用し、
これは乾燥ホイール吸着側7に入り蒸発を行う、その後に熱湿り空気としてホイ
ール8を出て、乾燥ホイールに前に含んでいた湿気を気流でとる。項目8、熱湿
り空気は乗物を出て、大気10に戻る。自動の制御装置11は温度と相対湿度セ
ンサーを監視して、装置の構成要素を活性化するか、又は効力をなくすことによ
って装置を調節する。自動の制御装置は気流を装置を通して供給するが、ホイー
ルに除湿が気流が流れ続ける間に止めるであろうそれで止めるべき回転をもたら
して乾燥ホイールトルクモーター(図示せず)の効力をなくすことによって除湿
を中止し続け得る。自動の制御装置は同じくキャビンに入る空気流5の温度を調
節する。
図63は、増加湿度熱、風防の曇除去/霜除去、キャビン相対湿度レベルの制
御並びに増加空調機効率を提供できる乾燥剤によって基礎を置かれたホイールプ
ロセスの線図である。線図は線図の上部のセクションに位置している過
程熱交換器と一緒にホイールを通過して空気流の剥がれを表す乾燥ホイールの中
心を通過している平行線のセットによって分けられる。熱交換器はエンジンから
超過の熱を受容し、又は乾燥ホイールを通過するであろう選択された空気流の温
度を上げるべき他の源が乾燥剤での湿気を空気流の中に蒸発させる。乾燥ホイー
ルは2つのセクションに分けられ、最初のセクションは「H」というレッテルを
はられたホイールの頂点で熱空気流の中に解放されるであろう湿気を含んでいる
。ホイールがゆっくりと「H」モードの中にホイールの部分を回転させるので、
含水の乾燥剤を含んでいることは流と湿気がそれの間に時間、ホイールの上の乾
燥剤、が湿気を吸着するであろう次の「D」サイクルのために乾燥剤を調製する
無水物状態で中に乾燥剤の変換をもたらす。乾燥剤が「H」位置を通して、ホイ
ールがそれを完了するので、湿気蒸発を完了することについての目的のサイクル
のために熱空気を通過して、乾燥剤材料から蒸発し始める上部の空気中に動く。
ホイール上に覆われた乾燥剤は、無水物として「D」位置に入り、吸着は、湿り
空気流が乾燥剤を通過するにつれて、起こり、結果としてそれが「H」位置へ回
転させる前に含水の変換が生じる。
温度と相対湿度センサーを監視することを通し、自動の制御装置は望ましい結
果を得るためにいずれの弁、ファン、又はモーター(図示せず)を作動させるべ
きか決定する。自動の制御装置は選択的に装置の構成要素を活性化し、又
は占有者は制御装置を新鮮な外気の選択又は再循環キャビン空気のような望まし
い設定にセットしてもよい。占有者は(1)外気であると認知されたキャビン空
気源を選択し、又は(2)キャビン空気と自動制御ユニットは望ましい温度、湿
度、空気源と気流音量/レート(CFM又はCMS)を供給するために装置の構成要素
を活性化するであろう。項目3と4は利用され得る熱湿り空気の出力がキャビン
を暖め湿らせることを表し、又は熱湿り空気は大気の中に排出され得る。自動の
制御装置は熱湿り空気流をいずれかのキャビンに行かせるか、又は大気の中に排
出されさせるために自動的に必要な装置構成要素を活性化するであろう。項目5
と6は線図のより低いセクションに入る気流のための空気源を表し、5再循環さ
れたキャビン空気が無水物乾燥ホイールに入り、これが空気流から湿気を吸着し
、それの後に空気がキャビンに戻り、風防ガラスの内側の曇除去/霜除去をする
力するか、又はキャビンの相対湿度を下げる。除湿された空気流は空調機冷却コ
イルヘ行き空調機の効率を増やし、設計家に、乗物により小さなサイズのユニッ
トを設置することを可能とさせ、空調機ユニットがただ乾燥した熱空気の温度を
下げて、熱く湿気が多い日に熱く湿気が多い空気の温度を下げなくてもよいから
である。これらのより低い相対湿度からの改善は空調機のためにエネルギー消費
量で20から30%の減小を表すことができた。もし制御装置がホイールの「D
」側の上に除湿のために5
キャビン空気源を選ぶなら、制御装置はホイールの「H」側のために2つのキャ
ビン空気を選択しないであろう。5又は6が乾燥ホイールに入力する時、乾燥ホ
イールを出る除湿された気流は項目9で示されるように乗物から大気の中に方向
付けられている。
図64は、予冷器と1つの熱素子を持っている乾燥ホイール乗物加湿/除湿/
曇除去装置の側面図である。装置は多数の機能を実行することができる。
加湿の機能:
キャビン環境系が湿らせた加熱空気をキャビンに供給する必要があると、自動
制御ユニットのセンサーが検出する時、自動の制御装置は次の項目を活性化する
。キャビン気団は装置を通していずれか9のキャビン空気又は外部が空気を強制
し、暖かく又は熱湿り空気としてキャビンに入る前に空気が加熱され湿らせられ
る。乗物の占有者が外の新鮮な空気又は再循環空気を選択する時、自動の制御装
置は空気弁又は空気ダンプゲート(図示せず)を作動させ、キャビンの中に望ま
しい気流を誘導する。1キャビン気団によって強制される気流は、最初にヒータ
ー素子3を通過し、これは、乾燥ホイール4を通して継続する前に、空気を加熱
し、気流の熱が乾燥ホイール4の含水の乾燥剤材料から湿気を蒸気にする。乾燥
ホイールの部分において、ケースの(B)位置に位置し、乾燥剤材料が熱空気流
の中に湿気を解放する。もし空気流の温度がキャビンのために望まれ
るより高いなら、14予冷器は自動の制御装置によって活性化され、これは循環
機ポンプに力を供給し、冷却液体を14予冷器、(熱交換器)と他の熱交換器1
0の間にて循環させ、他の熱交換器が管又はホースによって結ぶか、他の熱交換
器の間に冷却液を循環させる。自動の制御装置は気温を調節するために熱交換器
の間に冷却液の流れを調節する。空調機冷却蒸発器コイル7はこの過程の間に作
動させない。気流12は乗物の占有者のために湿気を快適な健康によい熱せられ
た空気に提供するために暖かいか、あるいは熱湿り空気としてキャビンに入る。
湿気の供給は他の装置側によって供給される。自動の制御装置センサーは外気と
キャビン空気両方の相対湿度を測り、もし占有者がキャビンのために新鮮なキャ
ビン空気を選択したなら自動の制御装置が空気に向かってより高い相対湿度で湿
気の源としていずれかのそれと一緒の外部又はキャビン空気の好みを選択する。
しかしながら、もしキャビン空気が再循環する予定になっているなら、自動の制
御装置は乾燥ホイールの「A」部のために10、湿気の源、として外気を選択す
るであろう。空気流10は過程のために湿気の源である。空気流10が8、外の
ファン、によって装置を通して引かれて、予冷器のために15熱交換器を通る。
気流はこの過程のために始動させられない13他の熱交換を通して継続する。気
流は乾燥ホイールの吸着側「A」に入り、空気流10の湿気が無水物乾燥剤材料
の中に吸着される。湿気が
外気10から吸収された後、乾燥空気11が大気の中に外気ファン8によって装
置から排出される。トルクモーター6が乾燥ホイール4を乾燥剤中に湿気が吸着
される「A」位置からゆっくりと「B」位置へ回転させ、この場合、乾燥ホイー
ルでの湿気が、ホイールの(B)位置を通過する熱空気流の中に乾燥剤から蒸気
にされる。ヒーター素子3は熱を供給し、ホイール上の乾燥剤被覆の再生(乾燥
剤から出ている湿気の蒸発)を行うために必要な熱空気を供給している気温を引
き上げる。まとめると、乾燥ホイール4の(A)側が湿気を蓄積し、ホイールが
(B)位置の中にゆっくりと回転させるように、ホイール上の乾燥剤は熱空気流
12の中に湿気を解放する。外気ファン8は装置を通して外気を引いて、次に外
に空気を戻し排出する。
加湿サイクルの間に次の項目は活性化されない。14及び15、予冷器コイル
、7蒸発器、又は13熱交換器。標準的な環境状態の下でキャビン空気を湿らせ
て、冷却する必要はめったに存在しない。システムが、キャビンのためのヒータ
ーが稼働している間に、通常ただ加湿を供給する必要があるだけであるけれども
、本発明の装置の異なった変化が加湿と冷却を行うために変性される得るが、こ
のような選択肢は非能率的であるであろう、この図に表わさない。
除湿の機能:
本発明の装置は、それが乾燥ホイールの「B」側を通過
するので、湿気が気流から取り除かれるようにしたキャビンに除湿された空気を
供給できる。装置のキャビン側に入る空気源9は外気又は再循環キャビン空気で
あり、これは1、キャビン気団、によって装置を通して押されて、この過程の間
に効力をなくされる熱素子3を通過する。気流はゆっくりと回転している乾燥ホ
イールの「B」部を通過し、無水物乾燥剤材料が空気流から湿気を吸着する。湿
気空気流は予冷器14に入り、15熱交換器を通する気流10が乾燥ホイールの
「B」部を出る除湿された気流の温度より望ましいキャビン温度により近い温度
を有しているときに、これは自動の制御装置によって活性化される。予冷器が自
動の制御装置ユニットによって活性化される時、これは循環機ポンプ(図示せず
)に力を供給し、冷却液体を14予冷器、(熱交換器)と他の熱交換器15(図
示せず)の間にて循環させ、他の熱交換器が管又はホースによって結ぶか、2つ
の熱交換器の間に冷却液を循環させる。次に除湿された空気流は空調蒸発器冷却
コイルを通り、これは自動の制御装置によって活性化されキャビンに行く除湿さ
れた空気流の温度を下げる。除湿された冷却/冷気流12は自動の制御装置によ
って風防上に霧又は霜を妨げるように風防ガラスの内側に向けられるか、又はキ
ャビンの中に誘導されるか、又は自動の制御装置は気流をキャビンと風防両方に
向け得る。乾燥ホイールの「B」位置からの含水乾燥剤材料は除去された湿気が
乾燥剤を形成するようにするた
めに「A」位置の中にゆっくりと回転する。気流10は、空気流10が熱交換器
15によって加熱され得る時、乾燥剤材料から湿気を蒸気にするために利用され
る。それが作動させられる時、熱交換器13が、それが外気ファン8によって装
置から引かれるので、11熱空気流中に蒸気にさせるために空気流の温度を「A
」位置で乾燥剤材料で湿気を起こすために、必要なレベルに引き上げるために超
過のエンジン熱を利用してもよい。これは大気中に熱湿り空気を排出する。自動
の制御装置センサーが制御装置が力から方向を変える受容できる相対湿度レベル
に相対湿度が下げられたことを表す時、制御ユニットは6乾燥ホイール回転トル
クモーターの除湿過程を中止するが、これは装置に継続を許してもよく、相対湿
度のレベルを変えないでキャビン温度を調節するために装置の他の構成要素を操
作できる。
図65は、予冷器と2つの熱素子を持っている乾燥ホイール乗物加湿/除湿/
曇除去ユニットの側面図である。この本発明の装置の選択肢において、図は予冷
器で強められる動力化乗物の加湿/除湿/曇除去機能の動作を示す。装置は多数
の機能を実行することができる。
加湿の機能:
キャビン環境系が湿らせた加熱空気をキャビンに供給する必要があると、自動
制御ユニットのセンサーが検出する時、自動の制御装置は次の項目を活性化する
。キャビン気団は装置を通していずれか9のキャビン空気又は外部が空
気を強制し、暖かく又は熱湿り空気としてキャビンに入る前に空気が加熱され湿
らせられる。乗物の占有者が外の新鮮な空気又は再循環空気を選択する時、自動
の制御装置は空気弁又は空気ダンプゲート(図示せず)を作動させ、キャビンの
中に望ましい気流を誘導する。1キャビン気団によって強制される気流は、最初
にヒーター素子3を通過し、これは、乾燥ホイール4を通して継続する前に、空
気を加熱し、気流の熱が乾燥ホイール4の含水の乾燥剤材料から湿気を蒸気にす
る。乾燥ホイールの部分において、ケースの(B)位置に位置し、乾燥剤材料が
熱空気流の中に湿気を解放する。もし空気流の温度がキャビンのために望まれる
より高いなら、14予冷器は自動の制御装置によって活性化され、これは循環機
ポンプに力を供給し、冷却液体を14予冷器、(熱交換器)と他の熱交換器10
の間にて循環させ、他の熱交換器が管又はホースによって結ぶか、他の熱交換器
15の間に冷却液を循環させる。空調機冷却蒸発器コイル7はこの過程の間に作
動させられない。もし空気の温度が占有者の快適さ必要を満たすのに十分高くな
いなら、ヒーター素子17は乾燥剤材料から湿気を含んでいる空気流12まで追
加の熱を供給する。気流18は乗物の占有者に快適な健康によい熱せられた空気
を提供するために暖かいか、あるいは熱湿り空気としてキャビンに入る。過程の
ための湿気の供給は他の装置の側面によって供給される。
自動の制御装置センサーは外気とキャビン空気両方の相対湿度を測り、もし占
有者がキャビンのために外の新鮮な空気を選択したなら自動の制御装置が空気に
向かってより高い相対湿度で湿気の源としていずれかのそれと一緒の外部又はキ
ャビン空気の好みを選択するる。しかしながら、もしキャビン空気が再循環する
予定になっているなら、自動の制御装置は乾燥ホイールの「A」部のために10
、湿気の源、として外気を選択するであろう。空気流10は過程のために湿気の
源である。空気流10が8、外のファン、によって装置を通して引かれて、予冷
器のために15熱交換器を通る。気流はこの過程のために始動させられない13
他の熱交換を通して継続する。気流は乾燥ホイールの吸着側「A」に入り、空気
流10の湿気が無水物乾燥剤材料の中に吸着される。湿気が外気10から吸収さ
れた後、乾燥空気11が大気の中に外気ファン8によって装置から排出される。
トルクモーター6はゆっくりと乾燥ホイール4をケースにおける(B)位置を通
して回転させ、乾燥ホイールでの湿気が熱空気流の中に乾燥剤から蒸気にされる
。ヒーター素子3は熱を供給し、ホイール上の乾燥剤被覆の再生(乾燥剤から出
ている湿気の蒸発)を行うために必要な熱空気を供給している気温を引き上げる
。
まとめると、乾燥ホイール4の(A)側が湿気を蓄積し、ホイールが(B)位
置の中にゆっくりと回転させるように、ホイール上の乾燥剤は熱空気流12の中
に湿気を解放する。
外気ファン8は装置を通して外気を引いて、次に外に空気を戻し排出する。加湿
サイクルの間に次の項目は活性化されない。7蒸発器、又は13熱交換器。標準
的な環境状態の下でキャビン空気を湿らせて、冷却する必要はめったに存在しな
い。システムが、キャビンのためのヒーターが稼働している間に、通常ただ加湿
を供給する必要があるだけであるけれども、本発明の装置の異なった変化が加湿
と冷却を行うために変性される得るが、このような選択肢は非能率的であるであ
ろう、この図に現わさない。
除湿の機能:
本発明の装置は、それが乾燥ホイールの「B」側を通過するので、湿気が気流
から取り除かれるようにしたキャビンに除湿された空気を供給できる。装置のキ
ャビン側に入る空気源9は外気又は再循環キャビン空気であり、これは1、キャ
ビン気団、によって装置を通して押されて、この過程の間に効力をなくされる熱
素子3を通過する。気流はゆっくりと回転している乾燥ホイールの「B」部を通
過し、無水物乾燥剤材料が空気流から湿気を吸着する。湿気空気流は予冷器14
に入り、15熱交換器を通する気流10が乾燥ホイールの「B」部を出る除湿さ
れた気流の温度より望ましいキャビン温度により近い温度を有しているときに、
これは自動の制御装置によって活性化される。予冷器が自動の制御装置ユニット
によって活性化される時、これは循環機ポンプ(図示せず)に力を供給し、冷却
液体を
14予冷器、(熱交換器)と他の熱交換器15(図示せず)の間にて循環させ、
他の熱交換器が管又はホースによって結ぶか、2つの熱交換器の間に冷却液を循
環させる。次に除湿された空気流は空調蒸発器冷却コイルを通り、これは自動の
制御装置によって活性化されキャビンに行く除湿された空気流の温度を下げる。
除湿された冷却/冷気流12は自動の制御装置によって風防上に霧又は霜を妨げ
るように風防ガラスの内側に向けられるか、又はキャビンの中に誘導されるか、
又は自動の制御装置は気流をキャビンと風防両方に向け得る。乾燥ホイールの「
B」位置からの含水乾燥剤材料は除去された湿気が乾燥剤を形成するようにする
ために「A」位置の中にゆっくりと回転する。気流10は、空気流10が熱交換
器15によって加熱され得る時、乾燥剤材料から湿気を蒸気にするために利用さ
れる。それが作動させられる時、熱交換器13が、それが外気ファン8によって
装置から引かれるので、11熱空気流中に蒸気にさせるために空気流の温度を「
A」位置で乾燥剤材料で湿気を起こすために、必要なレベルに引き上げるために
超過のエンジン熱を利用してもよい。これは大気中に熱湿り空気を排出する。自
動の制御装置センサーが制御装置が力から方向を変える受容できる相対湿度レベ
ルに相対湿度が下げられたことを表す時、制御ユニットは6乾燥ホイール回転ト
ルクモーターの除湿過程を中止するが、これは装置に継続を許してもよく、相対
湿度のレベルを変えないでキ
ャビン温度を調節するために装置の他の構成要素を操作できる。自動の制御装置
センサーがキャビン気温が望ましい温度レベルの下にあることを表して、低相対
湿度でのキャビン熱又は風防霜除去のいずれかをキャビンが必要とする時、自動
の制御装置は、除湿された冷却/冷気流のために活性化されるような同じ構成要
素を、14予冷器と空調機蒸発冷却コイル7が活性化されない例外を除いて、活
性化する。超過のエンジン熱を利用する熱交換器である熱素子17は、風防の曇
除去/霜除去に望ましい温度に除湿された空気流の温度を上げるか、又はキャビ
ンの温度を増やすために活性化される。選択肢(図示せず)はこの図で別の通気
管路と空気弁であり、これは自動の制御装置に加熱するべき風防ガラスに熱除湿
された空気を向けて曇除去/霜除去を許すであろう。これは異なった温度におい
て解凍して改善された占有者快適さのために風防の間に除湿された空気のキャビ
ンのために調節された異なった空気流温度を供給する。この付加仕様において、
除湿された空気流は、1部分が風防の曇除去/霜除去に必要な温度で、他部のそ
れと一緒の空気流の部分が占有者へ快適さを供給するために別に調節される温度
で、分割される。
図66は図64に示された発明の装置に類似した乾燥剤ホイール式乗り物用加
湿/除湿/くもり止めユニットの側面図であり、予冷却器が無く、熱交換器13が
乾燥剤ホイール回転位置”A”において乾燥剤材料を再生するために必
要な熱エネルギーを提供する空気コンデンサーコイル2によって置き換えられて
いるものである。発明の装置のこの選択例においては、乾燥剤を再生するための
熱エネルギーは空調装置が動作している時の空調装置からの熱、又はヒーターが
動作しているときにヒーターからの熱によって与えられる。
図67は図64に示された発明の装置と同様の乾燥剤ホイール式乗り物用加湿
/除湿/くもり止めユニットの側面図であり、予冷却器の特徴が無く、コンデンサ
ーコイルの冷却とホイール回転の”A”位置において乾燥剤を再生する空気流1
0の温度を高めるためにエンジンの余分の熱エネルギーを用いることができる熱
交換器13を補助するための追加の余分の熱エネルギーを提供するために空調装
置のコンデンサコイル2が空気流10に配置されている。
図68は図64に示された発明の装置に類似した乾燥剤ホイール式乗り物用加
湿/除湿くもり止めユニットの側面図であり、予冷却器の特徴が無い。この装置
はまた装置の空気流から空調装置コンデンサが除去されており、再生のための熱
エネルギーがエンジンの熱によってのみ熱交換器3又は13に供給されている点
を除いては図67の装置と類似している。
図69は予冷却器を有する乾燥剤ホイール式乗り物用加湿/除湿/くもり止めユ
ニットの側面図であり、熱交換器15が乾燥剤ホイールを通過する空気流10の
外部に移動さ
れており、乾燥剤ホイール”A”を通過する空気流の空気温度を上昇させること
なしに熱交換器から空気流16が引き出される位置に配置されていることを除い
て図64に示された発明の装置と類似している。この熱交換器の配置により、予
冷却器の動作は、空気流の温度を高めることなしに、高い空気温度によって空気
温度が上昇した場合には乾燥剤の吸収能力能力を低下させる吸収過程に水分を提
供することが可能となる。この熱交換器の15配置によって、加熱素子3が湿っ
た熱い空気をキャビンに供給するホイールの回転の”B”位置において乾燥剤材
料からの水分の蒸発を行う空気流9を加熱しているときに自動制御ユニットが予
冷却器を動作させることが可能になる。加熱素子3は乾燥剤から水分を効率的に
蒸発させるのに充分である一方、予冷却器は乗客の快適性のために温度を低い温
度にすることが可能であるレベルまで空気温度を高める。自動制御ユニットは冷
却流体ポンプ(図示せず)を作動又は不動化させて空気流12がキャビンに入る
ように調整する。
図70は予冷却器及び2つのPCXコイルを有し、図64に示された発明の装
置に類似した乗り物加湿/除湿/くもり止めユニットの乾燥剤ホイールの側面図で
ある。装置は中間又は高温の熱で最大の加湿を行うように成された予冷却器とと
もに示されている。装置は、先に図65において記述されたものと同様の方法に
よ動作し、更に、水分が空気流に蒸発した後の空気温度を低下させるために予冷
却器
コイル14が用いられている。この図は予冷却器の熱交換器14が予冷却された
熱交換器19(PCX2)に対応するか又は予冷却器熱交換器14が(PCX)
15に対応するように示されている。自動制御ユニットはどの熱交換器を用いる
べきかを選択し、冷却液流バルブを動作させて冷却液を所望の熱交換器に方向づ
ける。
加湿機能
前述の如く、キャビン内または外気はキャビン・ファン1を通して装置に入る
。空気は乾燥剤ホイール4に入る前に加熱素子3によって加熱され、乾燥剤から
水分が蒸発して空気流の相対湿度が上昇する。空気は乾燥剤ホイールの(B)側
から熱く湿った空気流として出る。空気は予冷却器14に入り、そこで温度が予
冷却器によって調整される。蒸発器7及び加熱素子17この処理においては通常
作動しない。キャビンに行く空気18は加湿の間、空気温度及び相対湿度が共に
装置によって調整されるようにしても良い。外気ファン8は冷たい空気流11を
予冷却器の交換器ユニット(PCX2)19に向かわせる。冷却液は冷却流体ポ
ンプ20によって予冷却器14及びPCX2 19の間で循環する。この方法で
装置は始めに乾燥剤から水分が蒸発するために最大の熱を使用し、次に空気流内
の熱の一部分をキャビンに入る前に除去し、乾燥剤ホイールの吸収側”A”に向
かう空気流10を低い温度に維持して吸収が最大になるようにする。
除湿機能
装置はキャビンのために空気を除湿すべきとき、空調装置の冷却ユニット空気
を除湿すべきとき、くもり止め/霜取りが必要なときを自動的に判別し、所望の
結果を得るために必要な構成部品を自動的に作動させる。除湿は環境システムが
キャビンの空気を加熱または冷却している間に実行されても良い。温度が所望の
レベル以下でキャビン内の相対湿度が所望のレベルより大のときにキャビンのた
めの高温で乾いた空気流18を作り出すために、キャビン側ファン1がキャビン
から湿った装置に空気を取り出すようにしても良い。空気は非作動中の加熱素子
3を通して乾燥剤ホイール4の(B)側に向かわせられる。乾燥剤が冷たい空気
流から水分を吸収するため相対湿度が低下し、乾いた冷たい空気12が加熱素子
17に送られ、そこで温度が所望のレベルまで高められる。高温の乾いた空気1
8は電気的に自動制御ユニットに伝達されるセンサの測定値が温度及び湿度の所
望のレベルに等しくなるまでキャビンに送り続けられる。もしセンサが温度がも
っと必要であるが湿度は必要でないことを示す場合には、制御ユニットキャビン
ファン1及び加熱素子17を作動させ続ける。制御ユニットは乾燥剤ホイールの
トルク・モーター6への電力供給を停止し、それによって乾燥剤ホイールの回転
が停止し、除湿の処理もまた停止する。
除湿処理を停止するために、制御ユニットが外気ファン
11を停止してもよく、それにより熱交換器13への熱の流れを停止しても良い
。通常、除湿の必要があるのは空調装置がキャビンの空気を冷却しているときか
、又は外部の相対湿度が高いけれども除湿が前記の図に記述したようにして行わ
れ得るときである。もし制御ユニットが相対湿度が所望のレベルより低いことを
検知したときには、装置は先にのべた如く加湿サイクルを開始する。もし自動制
御ユニットが相対湿度を低下させる必要を検知しているときに空調装置の冷却が
作動していれば、装置は自動的に除湿冷却サイクルを開始させる。PCX熱交換
器15又は19のPCX2熱交換器に対応した予冷却器14を有する装置を使用
する利益は、(1)空気流10の温度を高めることなしに予冷却器が動作可能に
なること、又は予冷却器が空気流10の温度を高めることが可能なこと、(2)
どちらの熱交換器PCX又はPCX2が選択されているかに応じて予冷却器の冷
却液14の温度がより良好に調整されることである。
図71は予冷却器、PCX2コイル、予冷却器のための熱交換及び空調装置の
ためのコンデンサーを提供する別々のコイルのセット15、16を有する乾燥剤
ホイール式乗り物用加湿/除湿/くもり止めユニットの側面図であり、図65にお
いて説明した発明の装置の選択例に類似している。図71において、品目21及
び22のダンパー・バルブと図72、の品目21、22及び23のダンパー・バ
ルブは
乾燥剤部分”A”をエンジン停止後及び、乾燥剤の再生の後に分離し、閉じた装
置内に含まれる乾燥剤に上の残った再生効果による瞬間的な除湿を提供するため
に追加されており、エンジンが再始動したときに瞬間的な除湿を提供するために
使用可能である。
蒸発器7はキャビンに行く空気を従来のキャビン空調装置に類似した方法で冷
却する。除湿の機能:
装置は空調装置冷却器の蒸発器コイル7に行く空気から湿度を除去する。キャ
ビンの空気又は外気9はキャビン側ファン1を通過して入り、及び装置内に強制
的に送られる。空気は非作動中の加熱素子3内を通過し、乾燥剤ホイール4の(
B)側に入り、そこで空気内の水分が乾燥剤に吸収される。予冷却器14は外気
10の温度が乾燥剤ホイール4内に存在する空気の温度より低いときに図示しな
い自動制御ユニットによって作動状態にされる。予冷却器コイル14内の冷却液
はポンプ20内を流れて予冷却器熱交換コイル15又は19の代替熱交換器PC
X2まで送られ、そこで外気10が熱交換器内を通過する。予冷却器14の熱交
換器の冷却液が対応する熱交換器15に届いたときに空気流10の温度が上昇し
、キャビン加湿モードの間に乾燥剤が水分を少ししか吸収しなくなるかも知れな
い。このため代替熱交換器PCX2が、空気流がPCX2熱交換器を通過する前
に乾燥剤ホイールを通るため空気流温度11の上昇がホイール上の乾燥剤に作用
しない乾燥剤ホイールの
下に位置している。
冷却液はキャビンが除湿モードにあるときに空気流10に追加の熱が必要な時
に熱交換器15に方向づけられる。空気流10が装置に入ると熱がコイル15か
ら空気流に移動し、後者は熱交換器13に入って追加の熱が乾燥剤ホイールの”
A”側で水分の蒸発大になるように追加されても良い。熱交換器13はエンジン
からの余分の熱によって加熱しても良い。余分のエンジンの熱の熱源はエンジン
冷却システム又はエンジン排気システムの余分の熱のどちらでも良い。外気は外
気側ファン8によって熱交換器13、乾燥剤ホイール4の(A)側を通しして引
かれる。熱い空気が乾燥剤ホイール4の”A”側を通過するのに従って、水分が
乾燥剤材料から蒸発する。水分の蒸発によりホイール4上に塗布された乾燥剤を
再生する。再生により、装置の(B)側に入った時の乾燥剤の吸収サイクルの準
備が成される。
トルク・モーターがホイール4をゆっくりと装置の(E)側に回転し、処理を
連続的に繰り返す。空調装置の冷却ユニットのためのコンデンサーコイル16は
外気の空気流の入り口又は、動力化乗り物の他の領域に位置させることができる
。空調装置の冷却ユニットのためのコンデンサーコイルの位置は分割しても良く
、ある部分は品目16のように装置内部に位置し、他の部分は装置外部の動力化
乗り物の他の位置に位置するようにしても良い。発明の装置はキ
ャビン側の蒸発器コイル7に行く空気の相対湿度を低下させ、従ってユニットが
湿った空気の代わりに乾いた空気を冷却するため冷却ユニットの効率が高められ
る。蒸発器コイル7の上を通過する空気の相対湿度が低いため、コイルの上を通
過する空気の露点は低い。露点が低いため凝結を起こさずにコイルの温度が低下
することが許される。蒸発器コイル7の温度が低いため空調装置の冷却ユニット
がキャビンに低温の乾いた空気を送ることが可能になる。
冷却ユニットは少ない空気流量(CFM又はCMS)でキャビン冷却機能を実
行できるが、そのわけは以下の2つの理由である。1)空気がより低い温度であ
ること、2)空気がより低い相対湿であり、搭乗者の身体をより急速な蒸発によ
って自然に冷却することである。搭乗者はより快適であり、動力乗り物は燃料消
費が少なくなる。環境調節ユニットが少ない空気体積(少ないCFM又はCMS
)で動作するため、より高速に冷却するより静かな冷却ユニットが得られ、搭乗
者は顔に冷気が大量に吹き付けられるのを我慢するひつようがなくなる。この図
において、動力化乗り物の空調装置の冷却及び加熱システムが発明の装置に一体
化して示されている。この図面に示された発明の装置の選択例はまた、自動制御
ユニットのセンサが風防への凝結を起こす環境条件を検出したときに自動的に風
防及び窓ガラス霜取り/くもり止め/凝結除去機能を提供する。
くもり止め/霜取り機能は乗り物の搭乗者によって設定
されて新鮮な外気又は循環したキャビン内の空気に対して行われ、空気9はキャ
ビン側ファン1によって装に引かれ、ファン1は空気流を非動作状態の加熱素子
3を通過して乾燥剤ホイール”B”側を通過させ、そこで空気流内の水分が乾燥
剤材料に吸収される。予冷却器14及び空調装置の蒸発器はくもり止めモードの
間は非動作状態にされ得る。除湿された空気流12は次に、風防上の外部の氷を
溶かすため又は除湿された空気流のガラス内側の霜取りの効果を高めるために作
動状態にされているかもしれない加熱素子17を通過する。ダンパー・バルブ(
図示せず)が、自動制御ユニットが除湿された空気12を加熱して風防に向ける
一方、残りの空気流を加熱されずにキャビンを通過させるようにすることを可能
にし、また他の構成では風防の霜取りのために空気が加熱され、キャビンに行く
空気は空調装置の蒸発器によって冷却されるようにしても良い。
残りの再生の特徴が瞬時の除湿を提供する。乗り物のエンジン停止の後に使用
可能な熱エネルギーに応じて、乗り物は以下の2つの方法内の一つに構成するこ
とができる。(I)エンジン停止の後、ホイールトルク6が非作動状態にされて
、乾燥剤ホイールの回転が停止される。1のキャビン側ファン、3の加熱素子、
14の予冷却器、7の蒸発器、17のonキャビン側装置上の加熱素子は非動作状
態とされる。空気流10がファン8によって熱交換器15、16及びエンジンの
残りの熱がエンジン冷却液循環ポンプに
よってそれに移動される熱交換器13を通して引かれる。空気流10はホイール
の部分”A”内の水分を蒸発させるのに充分な熱エネルギーが有る限り又は、乾
燥剤が再生サイクルを終了してその後はファン8が非作動状態にされエアー・バ
ルブ(ダンパー・ドア)21及び22が閉じて外部の水分が閉じた領域に入って
乾燥剤ホイールに吸収されるを防止するまで熱交換器からの熱を受け取り続ける
。無水の乾燥剤はエンジンが再始動されて装置が動作状態にされるまで隔離され
たままであり、その後、無水の乾燥剤が”B”位置に回転し、エンジン温度が必
要とされる蒸発温度まで上昇する前まで無水の乾燥剤である。(II)装置は上
述の通りに機能し、より多くの残余の過剰の熱を有するエンジンのために、装置
が2つ(2)の追加のダンパー・ドア又はエアー・バルブ(図示せず)が設けら
れて空気が9又は18に入るのを防止しており、それらはエンジンが停止すると
同時に閉じることが異なっている。キャビン側のファン1、及び他のキャビン側
の空気流の構成部品(1、3、14、7及び17)が非動作状態にされる。高温
の空気流の中でホイールをゆっくり回転させてホイール全体を再生するために乾
燥剤ホイールトルク・モータが作動状態にされたままであり、その後モーター及
びポンプが非動作状態にされ、それによって乾燥剤ホイール全体が再生されたま
まにされ、乾燥剤を外気に存在するかも知れない水分から隔離するために全ての
ドアが閉じられる。
図72は予冷却器を有する乾燥剤ホイール式乗り物用加湿/除湿くもり止めユ
ニットの側面図である。PCXコイル、分離したコイルのセットが図71に示さ
れた発明の装置に類似した予冷却器および空調装置のために熱交換を提供してお
り、熱交換器15が装置が乾燥剤ホイール4の”A”位置を通過する空気流の温
度を高めることなく空気流が熱交換器15を通過することを可能にする乾燥剤ホ
イールの下の位置に移動され、ダンパー・ドア又はエアーバルブ23が乾燥剤ホ
イールが残余の再生のために準備された後に水分が浸入するのを防ぐために装置
が完全に閉じるために追加されていることが異なっている。装置は予冷却器14
を用いてキャビンに行く空気流12の温度をある条件では、追加のエネルギーを
使用するかもしれない空調装置冷却蒸発器コイルを動作状態にする必要なしに調
整する。予冷却器の機能は熱交換器15が同じくこの位置にある図69に示され
たものと類似している。
図73は乾燥剤ホイール式乗り物用加湿/除湿/くもり止めシステムのエアー
・バルブ及び構成部品の種々の位置を示しており、加湿及び除湿処理は従来の動
力化乗り物環境調節ユニットとは独立して分けて示された機能を有する装置につ
いて示されている。この発明の装置の変形例は空気ダクト及びダンパー・バルブ
を用いて図63、73から78に図示された如く加熱及び冷却ユニットに適用す
ることができる。図63及び73から78は予め製造された動
力化乗り物のための既に存在する動力化乗り物環境ユニットに取付られる装置を
示している。これらの一連の図面、その他はこれらの記述を通して個々のケース
での空気フィルタは示していないけれども、乾燥剤ホイール又は容器に入る空気
は内部構造の狭い空気流路に外部粒子が蓄積し、構造材料上に塗布された乾燥剤
の表面に空気流が衝突するのを防ぐためにろ過されなければならない。使用され
るフィルタの種類は乗り物の必要条件に従って変化する。ホイールに塗布された
乾燥剤の有効寿命は乾燥剤の構造に正しく接着されているか否か、また装置に外
部粒子が入ることの防止に依存ししている。遠心フィルタまたは他の不定寿命フ
ィルタが使用されなければ、使用者が汚れたフィルタの交換スケジュールを考え
るか、または、製造者によって汚れたフィルタによって空気流が制限されている
ことを使用者に警告するための汚れたフィルタの表示を全てのユニットに行うこ
とが必要である。発明の装置の大きさは種々の動力乗り物の実在する環境ユニッ
トに合わせるために変更することができる。図73においてエアー・バルブ(ダ
ンパー・ドア)は識別の目的ためにのみ種々の場所に示されている。装置はこの
図面に示されたようには動作しないかもしれない。多くの場合、装置の再生面は
以下の構成要素から成る。風防のための除湿モード及びくもり止めモードの間に
再生の為の熱を与える熱交換器1。外気2またはキャビン内の空気9が熱交換器
1を通過して高温の空気流
3が生成される。高温の空気流3は乾燥剤ホイール4の再生(蒸発)側”M”に
入り、そこで空気は乾燥剤内の水分が空気流に蒸発したときに暖かい/熱い湿っ
た空気流に変換される。エアー・バルブ5及び6の両方は閉じた位置にしめされ
ており、エアー・バルブ5が開いた時には空気が外部の大気中7に流れる。もし
エアー・バルブ5が閉じ、エアー・バルブ6が開いていれば熱い/暖かい空気流
がキャビン8に流れ込み、新鮮な外気または循環したキャビン内の空気であるキ
ャビンのための湿った加熱された空気を提供する。
多くの場合、装置の吸収側はエアー・バルブ13が開いた状態での外気供給源
12又は、エアー・バルブ(ダンパードア)14が開いた状態でのキャビン内空
気25から構成されるものとして記述される。12又は25のどちらかからの空
気流20は乾燥剤ホイール4に入り、”D”位置にあるホイールの部分を通過し
、そこで空気内の水分が無水の乾燥剤材料に吸収される。乾燥剤ホイール4は図
示されないホイール・トルク・モーターによってゆっくり回転して”D”位置の
水分をケースの”M”位置に移動させる。同じく図示しない構成要素はシール、
フィルタ、ファン、ファン・モータ、センサ及び自動制御ユニット等の種々の構
成要素である。空気流27は相対湿度のレベルが低下して乾燥剤ホイールを出て
、風防のくもり止め/霜取りの空気流11、キャビンの相対湿度を低下させる空
気流21、
及び/又は空調装置の冷却の効率を高める空気流24になる。エアー・バルブ1
5が開いているときには空気流27は風防ガラスの内側から水分を除去する冷た
いまたは熱い空気流として風防吹き出し口を出る除湿された空気流11の温度を
高めるために用い得る熱交換器10を通過する。装置は循環したキャビンの空気
を使用して風防ガラスの内側の霜取りを行うことができる。エアー・バルブ17
が開いているときには空気流27はキャビン除湿のためのエアー・バルブ18又
はエアー・バルブ19を通して入り、空調の効率を高める。エアー・バルブ15
及び17が位置16にあるとき、空気流27は風防くもり止め空気流路、キャビ
ン及び空調装置冷却コイル23への空気流路の両方に流れる。エアー・バルブ1
9もまた閉じているときには、エアー・バルブ22が開いて外気又はキャビンの
空気である空気流26が乾燥剤ホイールを通過すること無しに空調装置コイル2
3を通過することを可能にする。エアー・バルブ15及び17が閉じているとき
にはエアー・バルブ29が開いて空気流が外部の大気中29に出るようになって
いる。
図74は発明の装置の、除湿が風防の霜取りに用いられる変形例の中での空気
の流れを示ている。新鮮な外気12又は循環したキャビンの空気25が乗り物の
内側風防ガラスのくもり止め/霜取りに用いられる。循環したキャビンの空気で
ある空気流25が開いたエアー・バルブ14を通
過し、ゆっくり回転する乾燥剤ホイールに入りそこでは無水の乾燥剤が空気流か
ら水分を除去し、空気流は除湿された空気流27として出て開いたエアー・バル
ブ15を通過し、風防吹き出し口を出て風防ガラスの内側に当たって凝結を防止
または除去する除湿された空気流11の温度を高めるために余分のエンジンの熱
を用いる熱交換器10に入る。
熱交換器10からの熱は風防ガラスの外側の雪又は氷を溶かすため、またはガラ
スの内側11の蒸発効果を高めるために用いられる。装置のの蒸発側ではキャビ
ンからの空気流9はこの動作モードでは用いられない。外部の大気からの空気流
2が熱交換1を通過して空気流の温度が水を含んだ乾燥剤内の水分が空気流3が
ゆっくりと位置”M”に回転した乾燥剤ホイール4のその部分を通過する際に蒸
発するのに必要なレベルに上昇する。エアー・バルブ5が開いて熱い湿った空気
流が装置から大気中に排出される。装置が乾燥剤材料をキャビンの空気流から水
分を除去し、その水分を大気中に排出した他の空気に移すことに使用したことに
なる。装置はまた、エアー・バルブ13が開きエアー・バルブ14が閉じている
ときに風防の霜取りを行うように新鮮な外気12を供給することもできる。
図75は図74に示されたものと類似した方法を用いた発明の装置の他の選択
例を示した図であり、ここではキャビンの相対湿度を低下させるために除湿され
た空気21が
キャビンに送られる。エアー・バルブ17が開いて除湿された空気が直接的にキ
ャビン内に流れるのを可能にする一方、エアー・バルブ15は閉じて空気流27
が風防吹き出し口に行くのを防止する。エアー・バルブ14が開いている時に水
蒸気が除去された後のキャビンの空気25がキャビン内に循環するか、またはエ
アー・バルブ13が開いてエアー・バルブ14が閉じているときに新鮮な外気1
2が用いられる。
図76は除湿された空気を提供するために、図74及び75に示されたものと
同様の方法を用いた発明の装置の他の選択例を示しているが、除湿された空気流
27がキャビン21に流れ込むとともに風防の霜取りに用いられ、エアー・バル
ブ15及び17が開きエアー・バルブ16は吹き出し口への空気の流れの割合を
調節するために上下動する。空気流21は熱交換器(図示せず)を通過し、余分
のエンジンの熱をキャビンに入る前に空気流に移すことによってキャビン空気流
の温度を調整する。
図77は除湿の方法が除湿された空気を提供するための図75に示されたもの
と同様の発明の装置の他の選択例を示しており、キャビンへのエアー・バルブ1
8が閉じ、エアー・バルブ19が開いており除湿された空気流を空調装置の蒸発
器コイル23内に方向づけて空気流をキャビンに入る前に冷却する。空気が空調
装置コイル23を通過する前に空気流27の水分を除去することによって空調装
置の
効率が高まる。乗り物の搭乗者は空気供給源としての新鮮な外気12又は循環し
たキャビンの空気25を空調装置のコイルに向かう空気流として選択することが
できる。
図78は発明の装置の他の選択例を示しており、ここでは新鮮外気又は循環し
たキャビンの空気が加熱され加湿されてキャビンに暖かい/熱い加湿された空気
流が提供される。外部の空気2又は循環した空気9が搭乗者によって選択され、
”M”位置にある乾燥剤ホイール4の部分の水分が空気流に蒸発するレベルまで
空気温度を高めるために余分のエンジンの熱を使用する熱交換器1を通過し、空
気流をキャビンに向かわせる開いたエアー・バルブ6を通過する。キャビンの相
対湿度レベルは加湿処理を開始又は停止するホイールトルク・モーターを作動状
態にし、又は非作動状態にする自動制御ユニット(図示せず)によって調整され
る。装置は図60及び図61において記述されてものと同様の方法で動作する。
加湿の水分供給源は外気12又はキャビン空気25である。
図79は陸上又は海上で稼動する表面上動力化乗り物のための図36に類似し
た複式乾燥キャニスター加湿システムを示し、ここではキャビンの搭乗者から出
された水分が再利用されキャビンに入る新鮮な空気流内に蒸発する。
図80は加湿、除湿、風防の霜取りが可能で、二つの回転クロスオーバー・バ
ルブを用いて空調装置の効率が改善した複式乾燥キャニスター加湿システムを有
する発明の装
置の他の選択例を示す図である。乾燥剤ホイールの代わりに乾燥キャニスターを
用いることで、装置の形状、位置、寸法の選択の柔軟性が非常に大きくなる。キ
ャニスターはこのサイクルの間では、蒸発の過程で水分を放出する”E”、空気
流から水分を吸収し、乾いた(除湿された)空気流を生成する”D”として識別
される。自動制御ユニット、センサ、ファン、熱交換器冷却液システム、フィル
タは図示されていない。
加湿の機能:新鮮な外気14又はキャビンの空気15が乗り物の搭乗者によっ
て自動制御ユニットで選択することが可能であり、その後自動制御ユニットはエ
アー・バルブ(ダンパー)を動作状態にし、所望の空気流を、熱い空気が入力ロ
ータリー・クロスオーバーバルブ13を通過しているときに水分を含んだ乾燥剤
材料からの水分の蒸発に必要なレベルまで空気流の温度を上昇させる熱交換器1
に供給し、その後空気流は、このサイクルのために、水分を含んだ乾燥剤が熱い
空気流によって加熱され乾燥剤からの水分の蒸発が起こる乾燥キャニスター”E
”に入る。暖かい/熱い湿った空気流は次に出力ロータリー・クロスオーバーバ
ルブ4によってエアー・バルブ11に方向づけられ、後者によって熱い湿った空
気流はエアー・バルブ17を通過するように方向づけられ、次に湿った熱い空気
によってキャビンを暖めるために乗り物ヒーター吹き出し口6に方向づけられる
。この処理のための水分は外気2又はキャビ
ン内の空気7によって装置に供給される。エアー・バルブ3は最高の相対湿度の
空気供給源を選択する自動制御ユニットによって制御される。次に、空気流はロ
ータリー・クロスオーバー・バルブ13によって無水乾燥キャニスター”D”に
方向付けられ、このサイクルの間に空気流内の水分が乾燥キャニスターに吸収さ
れる。ロータリー・クロスオーバー・バルブ4を通してキャニスター”D”を出
た空気流はその水分を乾燥剤材料内に残し、エアー・バルブ12を通して大気8
に放出される。自動制御ユニットのセンサがキャニスター”E”及びキャニスタ
ー”D”から蒸発した水分が水分が飽和したことを検出すると、自動制御ユニッ
トがロータリー・クロスオーバー・バルブ13及び14を回転させて異なるキャ
ニスターに切り替え、各キャニスターのための処理を入れ換える。4つ(4)の
キャニスター装置(図示せず)が本発明の装置の他の選択例であり、複数のキャ
ニスターの対が異なる時点で循環し、不断の空気の流れを提供し、キャビンのた
めのもっとも好ましい空気流を生成するそのサイクルの終わりに近づくに従って
キャニスターからの空気流を用いるのを中断する。センサが自動制御ユニットに
対して相対湿度が所望のレベルに達して加湿がもはや必要ないことを示すと、自
動制御ユニットがクロスオーバー・バルブの循環を中断し、空気流がキャニスタ
ーの一つの中を流れ続けることを可能にし、それ以上水分が乾燥剤に付加されな
いためこれによって加湿
処理が中止される。
除湿機能:
自動制御ユニットのセンサがコントローラに除湿が必要であることを示した時
には自動制御ユニットは搭乗者がどちらの空気供給源自動制御ユニットにセット
したかに応じて外部の新鮮な空気2又はキャビンの空気7を用い、その空気は除
湿されてキャビンに供給される。自動制御ユニットはエアー・バルブ3を動作状
態にして、入力ロータリー・クロスオーバー・バルブ13に送られる所望の空気
流を選択する。後者はこのサイクルのために除湿されるべき空気流を空気流がキ
ャニスターを通過して出力ロータリー・バルブ4に向かう間に空気流から水分を
吸収する為の無水乾燥剤を含む”D”乾燥キャニスターに送出する。バルブ4は
空気流を必要とされる結果に応じて除湿された空気流をいくつかの可能な方向に
方向づけるエアー・バルブ11に送出する。(1)熱又は低い相対湿度のキャビ
ンの熱を含むか或いは含まない風防の霜取りのためにエアー・バルブ11は空気
流を冷却液流バルブ(図示せず)が開かれたとき余分のエンジンの熱から得た熱
を空気流に付加するために用いられている熱交換器9に供給する。冷却液フロー
バルブが閉じているときには熱は付加されない。空気流は交換器9を出て空気流
量を調節するためのもう一つのエアー・バルブを通過して風防霜取り吹き出し口
20又はキャビンの空気吹き出し口5のどちらかに送出される。熱い除
湿された空気流を風防の霜取りのために送出する一方、除湿された空気流の他の
部分を吹き出し口6又は19を通してキャビンに供給するために空気バルブ11
が用いられる。(2)除湿されたキャビンの空気又は空調装置の冷却効率を高め
るためにエアー・バルブ11が出力ロータリー・クロスオーバー・バルブ4から
の除湿された空気流を、キャビンの空気吹き出し口6又は冷却のために空調装置
の吹き出し口19によってキャビンに送出される前に除湿された空気流を冷却す
る空調装置の蒸発器コイル18に向かう空気流を調整するエアー・バルブ17に
送出する。乾燥キャニスターはロータリー・クロスオーバー・バルブ又は水分を
一つの空気流から他の空気流に移動させる他の種類のエアー・バルブの交番動作
を用いており、乾燥剤ホイールと同様の能力を有する。
図81は余分のエンジンの熱を−つの空気流から使用される他の空気流に移動
させることが可能なエンジン排気熱交換器の図である。二酸化炭素ガス及びエン
ジン排気ガスがキャビンの空気流に混合されること又は装置の損傷を防止するた
めに装置の製造及び位置に注意を払う必要がある。入力及び”EX”と表示され
た出力の矢印はエンジンからの高温排気ガスの流れを示し、後者は排気ガスと混
ざることなく熱い排気からの熱を受け取る空気流を含む他の密閉ケースに囲まれ
た排気管の区間を通過する。加熱された空気流は本発明の装置のいくつかの動作
モードにおいてキャ
ビンの空気として用いられる。
図82は余分のエンジンの熱の供給源のいくつかを示す余分のエンジン熱回収
システムの図である。以下の符号の組み合わせのうちのどれか一つが水を含んだ
乾燥剤内の水分の熱い空気流への蒸発を起こすことが可能な乾燥剤の再生のため
の熱の供給源を提供するために用いられる。符号1は熱い空気を所望の場所に導
くことができるエアーシュラウドに含まれるエンジンブロック上の空気流である
。符号2は空調装置のコンデンサーコイル及びエンジン冷却液(ラジエータ)に
行く空気を表し、後者は次に乾燥剤システムロータリーバルブ10に導かれる。
符号3はエンジン・シュラウドを通った熱い空気流を本発明の装置に送り込むエ
ンジン及び排気回収システムの為のファンである。符号4は熱い空気流本発明の
装置に送り込むコンデンサ及びラジエータ冷却のファンである。符号6はマニホ
ールドによって加熱された空気流を本発明の装置に導くエアシュラウド・ケース
を有する排気マニホールドである。符号7は触媒コンバータを囲む熱い空気を本
発明の装置に導くエア・シュラウドに入れられた触媒コンバータである。符号8
は図81に示された構成部品と同様の(排気流の方向を表す矢印を)有する排気
パイプ熱交換器である。符号9は空調装置のコンデンサー・コイルである。符号
10は熱い空気の流れを乾燥キャニスター”A”及び”B”の間で行き来させる
乾燥剤ロータリー・エアバルブ又はスライド・
エアバルブである。符号11はエンジン冷却液ラジエータである。符号12はエ
ンジン区画の壁又はエンジン上の空気流を含むために用いられるエンジン・カウ
リングである。符号13は排気マニホールド、触媒コンバータ、排気パイプ熱交
換器の上に導かれる別個の空気ダクトの中を流れる空気であり、後者は次に10
の乾燥剤システムロータリー・バルブに導かれる。符号14は排気マニホールド
への空気ダクトである。符号”A”及び”B”は乾燥剤キャニスターである。
図83は図11に示されたものと同様のNOMEXハニカム中心駆動乾燥剤ホ
イールの図である。その詳細部”A”は雌スプラインドライブであり、ホイール
のためのホイールロータリー・トルク・モーターからの軸に接続する。詳細部”
A”は金属、プラスチック又はナイロン材料からなり、NOMEXハニカムの中
心に結合される符号1で示されている。符号3は金属、プラスチック又はナイロ
ンから成りホイールに接触し、強度を与えるシールの平滑な表面を提供するペリ
メータ・リングである。
図84は図83と同様のNOMEXハニカム中心駆動乾燥剤ホイールの図であ
り、乾燥剤の回転の際に保持された水分を表している。雌スプライン・ドライブ
1の両側の上の矢印は熱い空気流が再生サイクルにある前面3内のホイールの半
分を通過するときの回転方向を表し、ホイール2の他方の半分は吸収サイクルに
ある。下向きの三つの矢印
は乾燥剤から水分を蒸発させるハニカム内を流れる熱い空気流について空気の流
れの方向を表している。パーセンテージ(百分率)数によって識別される傾斜し
た帯は乾燥剤ホイールが再生位置を通ってゆっくり回転するときの水分の割合を
表している。これらの帯は熱い空気流が初めにハニカムの狭い通路に入ったとき
に水分を早い速度で蒸発させることを示し、空気がホイールのそこに近づたとき
に空気は水分が飽和し、その温度が低下し始めるため水分を除去する能力が低下
することを示している。ホイールが熱い空気流に長くさらされている程水分が少
なくなる結果がパーセンテージの傾斜した帯の線上で結果が示される。装置を最
も効率的に使用するために各応用について、吸収及び蒸発空気流の温度と関連し
たホイールの回転速度、サイズ及び形状を考慮しなければならない。自動制御ユ
ニットは入力及び出力空気流の温度及び相対湿度を監視して、最大の効率を得る
ために装置の動作を調整することができる。
図85は乾燥剤ホイール及び乾燥キャニスターにおいて空気流に露出した表面
領域を提供するために用いられた乾燥剤が塗布されたNOMEXハニカム構造の
詳細図であり、矢印は空気流がNOMEXハニカムによって形成される通路に入
った際の空気流(A)の方向を示している。乾燥剤は乾燥剤が空気流に最大に露
出するために乾燥剤が塗布される構造的形状を提供するハニカムNOMEXの表
面に塗布される。好ましくはハニカムによって形成されるすべて
の微細な通路の内部表面に乾燥剤材料が塗布される。詳細部”A”は異なる拡大
サイズでハニカム構造、接着剤、及び乾燥剤を示している。乾燥剤は種々の方法
で塗布され、その一つは最初にNOMEXの表面に接着剤を塗布し、その後NO
MEXの表面を覆う接着剤に乾燥剤と塗布する方法である。他の方法は乾燥剤を
接着剤に混合し、NOMEXの表面に両方を塗布する方法である。
図86は他の選択例の構造であり、ホイール又はキャニスターに使用すること
ができ、吸収及び蒸発処理性能を高めるための追加の表面領域を提供し、従来の
NOMEXハニカム形状に対して構造的強度を高めたスーパー・サーフェスNO
MEXハニカムの詳細図である。NOMEXハニカムは航空機その他などの強度
及び重量が構造に対する重要な要件である場合の構造的アッセンブリーの製造に
用いられている。ハニカムが用いられる殆どの航空機の構造においてハニカムは
2つの平面表面材料のシートに挟まれ、結合され、強くしかも軽量の構造が提供
される。航空機において重量の制限が重要な要件であるため、航空機の製造にお
いては材料の重量を減少させることに多大な努力が成されている。しかしながら
、”スーパー・サーフェス”ハニカムの場合は表面領域の空気流への露出を増加
させるために従来のハニカム形状の内部に配置された追加の形状のために重量が
付加されている。表面領域を増加させるための他の試みは各セルのサイズを小さ
くすることに限定され、
この方法で表面領域が増加する。しかしながら、この方法は空気の通路を通過す
る能力に明かな制限を与える。図の下部において”H”はハニカムが共に結合さ
れたNOMEXのシートとともに拡大される前の状態を示してている。図の上部
において、従来のハニカム構造の中心に符号”A”及び”B”として追加され示
された発明による構造を有する”スーパーサーフェス”ハニカムが拡張した状態
で示されている。
図87はスーパー・サーフェスNOMEXハニカムが所定の形状になるための
拡張ステップの詳細図であり図86と同様である。製造過程はNOMEXの平ら
なシートから始まり、後者は、構造が拡張されたときに結合ジョイントが位置す
る平らなシートの場所に位置する接着剤片の位置を表すように番号付けされてい
る。従来のハニカムからの変更は、裁断され、詳細部”K”によって示されたよ
うに構造が拡大されたときに角が符号4で識別されるように鋭い折曲げ部を持つ
ように折曲げ線にそって予め折曲げられたNOMEXの他の部分が追加されてい
ることである。追加の部分の符号8及び9には接着剤が接合部分に塗布されてお
り、部分8及び9はその後にそれらが折曲げられる部分7及び10の間に配置さ
れる。構造がその形状が”H”から”A”拡大されるのに従って発明による形状
が材料が”A”、”B”、”C”及び”D”の隣の矢印によって示される方向に
移動するのに従って形成される。”A”及び”B”
は互いに向かって移動するため、領域”E”及び”F”は”G”によって示され
るように正方形又は長方形の形状になる。符号1及び6は従来の構造を形成する
NOMEXのシートであり、シート2及び3新しい形状を形成する発明による構
造を表す。符号5は折曲げ線の一つである。”C”及び”D”を離すように動か
すことによる構造を広げる動作によって、”E”及び”F”が互いの方向に動き
、畳まれたシートが新しい形状を有するようになる。符号”G”は完成した形状
を示し、その上に乾燥剤が塗布され、ホイール及びキャニスターフィラーの他の
選択例の構造を提供する。
図88は吸収及び蒸発処理を高めるフィラー材料を受け入れることが可能であ
り又は航空機又は他の構造的な応用に用いられた時には材料の構造的強度を高め
る構造材が充填される領域を提供するポリ形状NOMEXハニカムの詳細図であ
る。この形状の製造方法は図86及び87に示された方法と同様であり、予めの
折曲げ部を除いたことによって前の図における正方形又は長方形の形状の代わり
に符号5で示された丸い形状が得られることが例外である。符号1は従来のハニ
カム形状を形成するNOMEXのシートであり、符号3及び5は追加のNOME
X材料によって形成される発明による新しい空気通路である。符号4は2つの発
明による構造を互いに結合する接着剤である。この形状の表面は従来のハニカム
形状に比べて露出した表面積を
増加させるために乾燥剤を塗布してもよい。従来のハニカム内に位置した発明に
よる形状の追加によって空気の流れを著しく制限することなしに構造を通過する
空気流に露出した表面領域を増加させることが可能である。図86及び87のス
ーパー・サーフェスハニカム及びこの図における発明による形状は装置のホイー
ル及びキャニスターフィラー(充填材)の構造の他の形状の選択例である。
図89はポリ形状NOMEXハニカムの詳細図であり、一つの領域には吸収及
び蒸発処理を高め乾燥剤材料又はハニカムを拡張位置にロックさせることによっ
てより高い圧縮強度及び側面負荷に対するより高い強度を提供する構造的材料が
充填されている。追加の発明による形状がハニカムに付加されて強度を高める場
合、符号5が航空機の構造のようなものを製造するための構造的フィラーである
ときには、発明による形状はNOMEX等の非多孔性の材料で形成されるが、フ
ィラー5が、乾燥剤ホイール又はキャニスターフィラーの吸収及び蒸発特性を高
めるための乾燥剤の材料であれば、非多孔性のNOMEXの発明による形状は、
材料の中を水蒸気が自由に追加し、また乾燥剤を含むSONTARAその他の材
料などの多孔性の材料に取り替えなければならない。
図90は従来のハニカムの形状に対するスーパー・サーフェス形状の表面積の
増加を示した詳細図及び表であり、従来のハニカム形状より小さいサイズ(図9
1に示された
50%サイズ)を通過する空気の壁の表面積が24%増加している。ホイール又
はキャニスターの所定の部分について番号1から12の通路の表面積の露出が測
定され、図の下の部分の表に記入されている。図90の形状の従来のハニカム部
は100%、であり図91の従来の形状は50%である。発明による構造が図9
0の従来のハニカム形状の中心に追加されているため表面積が図91の表面領域
に対して24%増加している。
図91は符号1から12で識別される空気通路を有する従来のハニカムの表面
積を示す従来のハニカムの詳細図及び表である。図91の224.1の単位(例
えばインチ、センチメートル等)の自乗の合計表面積は図90の278.2の単
位(例えばインチ、センチメートル等)自乗の合計表面積に比較され、従来の形
状の方がハニカム形状のセルが多いにも拘らず発明による形状は従来の形状に対
して表面積が24%増加することが示されている
図92は自動制御ユニットのセンサの図であり、自動制御ユニットに入力情報
を与えるために取り出される測定値の幾具かを示している。本発明の装置の自動
制御ユニットの構成部品はいくつかの点で独特であり、それは乗り物の操作のあ
る特定の時点での、温度、相対湿度ファン速度、風防の霜取り、空気吹き出し口
の選択及び他の快適性、安全性及び効率の特徴等の環境条件の直接的かつ完全な
調整による適切な設定を選択するために内部及び外部環境条件
を監視して動力化乗り物の環境システムを調整するために乾燥剤を用いているた
めである。自動制御ユニットは発明の方法を全体体的に構成する部分である。と
いうのは動力化乗り物の搭乗者は、手動で装置の他の構成部品を動作状態にした
り非動作状態にするために手動の制御のみしか使えないとすると乗り物を操縦す
ることが妨げられるからである。自動制御ユニットはここで記述した特徴の種々
の代替物によって構成することができ、またこれらの特徴の全ての又は特徴の内
の異なる組み合わせを用いることが可能である。この図において温度及び相対湿
度センサの組合わせが前席キャビン領域及び乗り物の風防の付近の空気の温度及
び相対湿度を測定するものとして示されている。追加のセンサを左右の前席の両
方について環境条件を監視するために情報を自動制御ユニット提供するために追
加しても良く、追加のセンサを後席の温度及び相対湿度を監視するために乗り物
内に配置しても良い。風防ガラスの内側及び外側の温度を測定してその読みを自
動制御ユニットに伝達する2つの温度センサが示されている。外部の大気温度及
び相対湿度を測定する相対湿度センサ及び温度センサが示されている。自動制御
ユニットはセンサから受け取った情報を使用してどの構成部品を動作状態にし又
は非動作状態にするかを決定し、自動制御ユニットの視覚的表示装置に幾つかの
情報を表示しても良い。
図93は自動制御ユニットの出力によって動作状態にさ
れ、非動作状態にされ或いは調整される幾つかの構成部品を示す図である。自動
制御ユニットによって制御される実際の構成部品は乾燥剤構成部品(ホイール又
はキャニスター)のタイプや乗り物に要求される特徴に応じて変わる。本発明の
装置は種々の基本的な構成部品から成り、その一つが外部の大気、風防、キャビ
ンの空気の状態、装置内の種々の空気流を監視して環境条件の種々のプロファイ
ルの最も好ましいものを選択し、続いて動力化乗り物の内部キャビン環境条件を
自動的に調節するための種々の構成部品を動作状態にし、または非動作状態にす
る自動制御ユニットである。
図94は本発明の装置が設けられた動力化乗り物の搭乗者が自動制御ユニット
以下、”ACU”と称するの所望のモードの動作を設定するために用いることが
できる幾つかの選択肢を示す図である。符号1の自動モードが選択された場合に
は自動制御ユニット(ACU)環境調節システムを完全に制御する。このモード
では、自動制御ユニットが外部温度及び相対湿度を監視して図96及び97に示
されたプロファイルと同様の適切な環境プロファイルを選択し、ACUは温度及
び相対湿度センサの読みをプロファイル上の所望の条件と比較し、センサのどれ
かの読みが所望のプロファイル設定値に対して変化したときにはACUは本発明
の装置の必要な構成部品を動作状態にしてtoproduce所望の結果を生成する。自
動モードが好ましいモードであり、
搭乗者によって他のモードが選択されない限りエンジン始動時に自動的に選択さ
れる。乗り物エンジンが停止され、また再始動した時にはACUはACUの自動
モードに復帰し、エンジンが始動する毎に選択されるキャビン環境プロファイル
上の値を満足するように自動的にキャビン環境条件を調節し始める。適切な環境
プロファイルを用いてACUは左前席右前席及び後席に対して独立して温度、湿
度及びファン速度を設定し、調節する.ACU自動的にかつ独立して霜取り/く
もり止めの空気流を動作状態にし又は非動作状態にし、霜取り/くもり止め用空
気流の温度を自動的に調節する。道路トラック用の本発明の装置の例では後席の
機能はトラックの寝台コンパートメントからも操作することができる分離した制
御ユニットを提供する寝台コンパートメント機能によって置き換えられる。乗り
物の搭乗者はACUが1の自動モードである限りは例えば2の「温度」及び7の
「オフ」を選択することによって1の自動モードの1以上の機能を無効にするこ
とができ、それによってACUは相対湿度及びファン速度を調節し続けるが、空
気流に加熱し又は空調することを中止するために必要な構成部品を動作状態にす
る又は非動作状態にする。或いは搭乗者は1の自動モードの「温度」をそのまま
にし、3の「湿度」及び9の「オフ」を選択することによって相対湿度機能を停
止することができ、それにより温度及びファン速度がACUによって自動的に調
節されている間に加湿又は除
湿処理が中止される。乗り物の搭乗者は4の「設定」と10の「オン」を選択す
ることによって工場で予め設定された環境プロファイルを変更することができ、
それにより環境プロファイルはACUが自動モードになっているときに14の「
温度」又は15の「湿度」を選択することによって変更することができ、プロフ
ァイル温度又はプロファイル湿度がそれぞれ20「上昇され」又は21「低下さ
れ」、22「増加され」又は41「減少され」、それによってプロファイルは次
に同じ操作で変更されるまでは新しい値に変更され、或いはプロファイルは5の
「リセット」を選択することによって工場設定の値に復帰する。
全ての選択されたモードでACUは自動的に霜取り/くもり止めの特徴を調節
して、水分の凝結を防止し、及び/又はどのモードでも風防に凝結した水分を自
動的に除去する。ACUはどの手動又はプロファイル設定値を無効にして風防に
水分が凝結するの防止し、除去することを確実にするが、くもり止めスイッチが
再び操作されるまでは一つのエンジン始動及びランサイクルの間にのみ手動でく
もり止めの特徴を非動作状態にし、その後くもり止めの特徴が復旧するくもり止
めスイッチについては例外である。搭乗者が23の「手動の設定」を選択したと
きにはACUは本発明の装置の環境プロファイルの特徴を用いることを中止し、
温度及び相対湿度を制御ユニット上に現れる値に調節するために装置の構成部分
を自動的に制御する。搭乗者は
24の「温度」及び30の「増加」又は31の「減少」を選択することによって
温度を変更することができ、それによってACUが従来のサーモスタットと同様
に機能して装置を搭乗者によって選択された値に調節する。搭乗者は25の「湿
度」を選択して、ACUの相対湿度の設定を32の「増加」又は33の「減少」
を選択することによって増加または減少させることができ、その後、ACUはキ
ャビンの相対湿度をACU上の搭乗者によって設定されたパーセントに調整する
。ファン速度はファン制御が選択され速度が搭乗者によって設定された場合には
ACUの自動的な特徴とは独立して搭乗者によって設定することができ、その後
は速度は選択された設定に維持される。搭乗者が34の「手動操作」モードを選
択したときにはACUは”高”、”中”又は”低”をACUの表面上の「実際」
の又は「設定」された数値の代わりに表示し、その後35の「温度」が選択され
たときには搭乗者は、次に41の「増加」又は42の「減少」を選択することに
よって温度を「高」、「中」又は「低」のどれかに調節することができ、ACU
は他の設定が搭乗者によって選択されるか又はエンジンが停止するまではディス
プレイに表示されたレベルで調整されない出力を提供する。36の「湿度」選択
機能は同様であり、湿度の「中」出力が「高」に変更するには43の「増加」を
選択し、44の「減少」を選択することによって「中」出力が「低」に変更され
る。
図95は自動制御ユニット(ACU)の機能の要素のリストを示す図である。
ACUが自動モードであるときには、搭乗者はキャビンの環境条件を制御するの
に何も行動せずに快適かつ安全に乗り物を始動し、操作することができる。
温度:
本発明の装置は外気温度及び相対湿度を検知するが、それらは暖かさに関して
搭乗者が着用している衣服のタイプ及び、身体が冷たく温まろうとしているのか
或いは暑く冷却しようとしているのかについての搭乗者の体温の現在の物理的状
態表している。装置はいくつかのキャビン環境プロファイルの内の一つを外部環
境に応じて選択し、温度を搭乗者にとって快適な温度を与える時間/温度プロフ
ァイルに調整するが、快適な温度は固定のレベルに留まっておらず、外気温度が
特定の範囲にある場合にエンジン始動後の経過時間に従って変化するかもしれな
い。
湿度:
本発明の装置はキャビン内の相対湿度のレベルを検知することができ、ヒュー
ミディスタット(湿度調節器)の要素を所定の経過時間においてキャビンに最も
好ましい相対湿度のレベルに自動的に設定し、その後ACUは換気が新鮮な外気
又は循環しているキャビンの空気に設定されている間キャビンの相対湿度のレベ
ルを増加又は減少させることによって連続的に相対湿度を調整することで搭乗者
が快適であるようにする。暑い天気のときに乗り物が最初に始
動し、空調装置がキャビン温度を所望のレベル以下に低下させる前にはACUは
所望の温度と実際の温度とに分かれたキャビンの空気温度を検知し、その最大の
能力を用いて除湿機能を動作状態にし、相対湿度を低下させ、それにより空調装
置の動作を補助し、搭乗者が涼しくなるのを早める。時間がたつとともに、AC
Uは相対湿度のレベルの設定を変化させて搭乗者が乾燥し過ぎると感じるのを防
止するようにしても良い。
除湿:
ACUは風防の内側表面に水が凝結(霜又はくもり)するのを自動的に防止又
は除去し、外部及び内部の環境条件を監視して自動的に霜取り吹き出し口の除湿
され空気流に加熱して内部の水分の凝結の除去を早め、かつ/又は外部に雪霜又
は氷が風防の外面についていればそれを融解する。ACUはくもり止め/霜取り
吹き出し口に加熱して風防を通して良好な視界を提供すると同時に加熱せずにキ
ャビンの換気を行うようにしても良い。ACUのセンサがキャビンの相対湿度が
風防ガラスの温度に応じて水分の凝結が生じるレベルに近づいたときにはACU
は自動的に装置の霜取り機能を動作状態にして水分の凝結を防止する。ACUは
装置の加湿モードを無効にし、もし搭乗者が相対湿度を風防に凝結が起きるレベ
ルに設定しようとしたとして風防への凝結を起さないレベルに加湿を制限する。
ファン速度:
「自動」モードにおいてはファン速度は環境プロファイルの要素の一つである
。ACUによってファン速度は自動的に調整され、乗り物が熱い天候で始動した
ときには空調の冷却、除湿及びファン速度は自動的に最大で動作し、キャビン及
び搭乗者が冷えてくるに従ってファン速度はキャビンの空気相対湿度及び温度が
所望のレベルに達したときにACUの環境プロファイルの要素によって自動的に
低下される。乗り物が寒い天候で始動したときには、キャビンのファンはエンジ
ンの熱が熱い空気流をキャビンに送るのに充分になるまで動作状態にされないけ
れども、除湿の作用は動作状態にされてファンによってのみ霜取り吹き出し口に
除湿された空気流を導き風防の内側の凝結を除去する。残留再生機能によりエン
ジン停止後に乾燥剤が準備完了状態にされ、無水乾燥剤がケース内に隔離されて
瞬間的な風防の霜取りを可能にする。エンジン始動後にACUのセンサがキャビ
ンに供給するのに充分なエンジンの熱があることを検知したときには、ACUは
自動的にファンを動作状態にして加熱された空気流を環境プロファイルによって
決められたレベルで供給する。時間経過とともに、ACUはファン速度を増減し
てプロファイルで設定された所望のレベルに合わせる。もし搭乗者がファンの自
動モードを無効にし、温度及び湿度は自動モードのままにしたいと思ったときに
は、ACUの表示がファン速度の選択を示し、それによって搭乗者には都合よく
自動のレベルを無効にするこ
とが可能になる。ファンレベルは搭乗者がファン設定した位置に留まり、他の機
能については自動モードが継続してプロファイルに追従する。
吹き出し口の選択(「足」、「中間レベル」、「頭」、その他):
キャビン内では乗り物の各側について種々のレベルでの、また異なる選択肢の
換気が提供されており、それによって右側の搭乗者は空気流を中間レベルで送風
する一方、左側の搭乗者は空気流を足に向けるか又は吹き出し口のレベルの組み
合わせのどれかにすることが可能になる。自動モードにおいては、ACUのセン
サはACUに情報を提供し、それによって所望の空気流をキャビンに提供するた
めにどの吹き出し口を使用するかが決定される。モードが「手動設定」又は「手
動操作」であるときにはACUの表面には搭乗者に吹き出し口種々の選択肢が提
供される。
新鮮な/循環した空気供給:
ACUの表面には搭乗者に調節されてキャビンに提供される新鮮な外気又は循
環したキャビンの空気を選択することを可能にする選択が提供される。新鮮な空
気又は循環したキャビンの空気が選択されたときにはACUは必要なエアー・バ
ルブ(ダンパー・ドア)及び他の構成部品を動作状態にして所望の空気供給源か
らの空気流を提供する。自動モードはキャビンへの空気供給源を自動的に設定す
ることはしないが、これは新鮮な空気又は循環したキャビンの
空気の選択の決定は搭乗者が行うためであり、搭乗者が変更するまでは選択され
た供給源のままである。
図96はキャビン温度サーモスタットの設定及びファン速度の設定の自動制御
のための環境ACUプロファイルの例を示す2部分図である。プロファイルは予
め所定の外気温度範囲について設定されたプロファイル群の中からACUによっ
て自動的に選択される。ACUは外気温度センサからの入力を受け取り、次いで
外気センサの読みをプロファイルの関連する温度範囲に照らし合わせることによ
ってプロファイルを選択する。図の上の部分においては温度のみが示されている
が、そこでは外気温度センサが乗り物が始動した時の外気の温度が75度F(2
3.9度C)から85度F(29.4度C)の範囲内であることを示し、それに
よってACUが図示されたプロファイルを選択している。この図において、外部
温度が人間にとって通常の快適なレベルより高いときには、プロファイルは乗り
物が最初に始動したときには低温のサーモスタット設定であり、その後エンジン
始動後の時間がたつにつれてACUが、サーモスタットの温度設定を上昇させる
かもしれないプロファイルを読むのに従ってサーモスタットの設定が自動的に調
整されるように設計されている。サーモスタットの温度設定が時間がたつのに従
って上昇することを示しているこの図において、乗り物及び搭乗者を冷やす最初
の低温の設定はその後上昇し、搭乗者の身体の代謝速度が低くなり、ま
た暑い天候用の衣服が暖かさをあまり与えないようになっても搭乗者が冷気で寒
く感じることはない。環境プロファイルの方法は所定の時間にわたって室内温度
を種々のレベルに設定するように設計されている。暑い天候のプロファイルのた
めの始めの冷却動作の後は、サーモスタットは寒い天候で用いられる温度より暖
かい温度で安定する。というのは暑い天候のときは搭乗者は軽量の衣服を着用し
ているからである。外気温度が寒いときにはプロファイルは乗り物及び搭乗者を
暖め、その後時間がたつのに従って異なる低温のプロファイルに従って調整され
るように設計されているけれども、これは寒い天候のときには搭乗者は暖かい衣
服を着用しているからである。
この方法は以前のサーモスタットに比べて改良されており、以前のサーモスタ
ットの場合は熱い天候で乗り物を始動したときに初期の冷却のために温度レベル
を低下させるか又はもし熱い天候での初期の冷却のためにサーモスタットの温度
が充分に低く、時間が経過するのに従って、先に快適であると感じた初期温度は
時間とともに寒く感じるため搭乗者が快適に感じるために、温度設定を上昇させ
る時に搭乗者が乗り物を操作している間に従来のサーモスタットをリセットする
必要があった。図に示された実際の温度は空調冷却機能がキャビンの温度を低下
させるのに従って低下することが示されている。プロファイルは乗り物のキャビ
ンの温度がサーモスタットの設定温度に低下するのを
可能にするのみならず、搭乗者の身体の代謝の速度が冷却をあまり必要としない
レベルまで低下させるように設計されている。本発明の装置の他の選択例におい
ては選択されたプロファイルを液晶表示装置、CRT又はACUの制御部に隣あ
った機器パネル上の他の表示方法で示すプロファイルの視覚的な表示が提供され
る。図の下部は75度F(23.9度C)から85度F(29.4度C)の範囲
のACUプロファイルの例を示し、そこでは温度及びファン速度は図の上部のプ
ロファイルと同様の方法で調整される。下のプロファイルでは、ファンが乗り物
が始動したときに最大の設定でスタートし、搭乗者の身体が冷えてくるとともに
、搭乗者が手動で制御の調整する必要なしに搭乗者にとって最も快適なキャビン
環境が提供されるようにファン速度が自動的に調整される。種々のプロファイル
が冷却時間及びキャビン環境特性が乗り物によって異なるかも知れない異なる大
きさと種類の乗り物のために設定される。発明による環境プロファイルの方法は
温度を調節するために従来のサーモスタットを用いるばかりではなく、サーモス
タットの温度設定及びファン速度の設定を乗り物が稼働している経過時間に基づ
いて調整するが、時刻には関係しない。ACUはその各々が外気温度の範囲に対
して設定された種々のプロファイル群の中から自動的に環境プロファイルを選択
し、乗り物が始動後に動作している経過時間中に独立して変化するかも知れない
サーモスタットの設定及びフ
ァン速度の設定を調節する。
図97は2部分の図の例であり、ACUへの外気温度の温度センサ入力に基づ
いてACUによって自動的に選択されたキャビンの空気温度、相対湿度及びファ
ン速度の制御の為の環境ACUプロファイルを示している。本発明の装置の他の
選択例は外部温度及び外気の相対湿度に基づいた特定の環境プロファイルを選択
するために温度に加えて相対湿度センサ入力を用いるACUのためのプロファイ
ルの方法を使用するものである。この種のプロファイルの例は示されていない。
この図では最上部分はACUへの外気温度センサ入力に基づいてACUによって
選択された相対湿度プロファイルを示し、その後はACUはプロファイルの特定
の時間における乗り物キャビンの相対湿度の所望のパーセンテージを表す湿度設
定ラインとして識別される適切な相対湿度プロファイルを選択する。プロファイ
ルはACUに対してヒューミディスタットに設定される所望の相対湿度を提供し
、相対湿度の設定を時間の経過に応じて変更する。外気温度が75度F(23.
9度C)から85度F(29.4度C)の場合について示された例ではエンジン
が始動して乗り物を冷却する際の空調装置の効率を補助するときに相対湿度が低
下し、低い相対湿度が提供されて人が乗り物に入ったときに衣服についていたか
もしれない汗の蒸発が促進される。時間が経過するに従って、相対湿度のパーセ
ンテージがプロファイルに沿った経過時間に基づ
いて異なるレベルに調整されるようにしても良い。図の下部は湿度プロファイル
と組み合わされてACUを調整する先に図96において示した温度及びファン速
度プロファイルと同様の温度及びファン速度プロファイルを示している。時間方
向プロファイルに対する他の一つの選択例は実際の状態の読みが予め設定された
時間区間について開始点を設定するプロファイルである。この例においては、環
境条件システムがキャビンの温度を70度F(21.1度C)に、相対湿度を5
0%に12分で低下させその後設定された調整を行う必要がある。しかしながら
、実際のセンサの読みは、空調装置の最大の冷却及び最大の乾燥剤システムの除
湿によってもキャビン内は温度が78度F(25.6度C)で相対湿度が75%
にしかならないことを示し、他のロジックによってACUに実際の状態と所望の
状態との差異を検知させ、温度相対湿度及びファン速度の設定値の変更を所望の
実際の状態が得られるまで遅らせる。この例においてACUはキャビンのための
設定が自動的に調整される前に時間と実際の状態を検討する。環境プロファイル
はイベントに関係するものであり、ここではイベントとともに時間軸が開始し、
時刻によって制御されることは無い。ACUがプロファイルを使用してスタート
するイベントは乗り物のエンジンの始動であり、又は他の応用では動き検出器が
人がキャビン又は部屋又はビルディングに入ったことを検出することである。要
約すれば、動作状態にされたとき
にACUはセンサ入力を受取り、その読みに基づいて、自動的に選択されるであ
ろう外部環境の範囲に対する所定の環境プロファイルを選択する。乗り物の場合
は、ACUへの電源の供給が乗り物の始動のイベントの信号となり、それによっ
てACUはプロファイルの時間軸の始めの状態にされ、それ以降はACUはサー
モスタット、ヒューミディスタット、ファン速度又は他の環境調節システムのパ
ラメータを設定するためにプロファイル上の値を使用する。プロファイルはプロ
ファイルの他の区分を開始させるための中間のイベントを持っていてもよく、例
えば、特定の温度センサについての実際の室内温度のセンサーの読みと同一の温
度を有するサーモスタット上の所望の温度であり、それによってACUがプロフ
ァイルの次の区間に移動可能にする。ACUプロファイルの他の選択例はビルデ
ィングのためのものであり、そこではビルディングの安全保証システム(動き検
出器)からの或るイベントによってACUが外部環境条件を評価し、プロファイ
ルを選択し、サーモスタット、ヒューミディスタット及び他の環境調節装置をセ
ットし、それによって装置を動作状態にして所望の状態(暖房、冷房、加湿、除
湿、ファン速度、更に照明も含んでも良い)を提供する。
図98は自動モードの状態のACUを示す図であり、センサ、制御ユニット及
び装置の構成部分がACUによって自動的に操作される。制御機能はキャビンの
換気のための
制御”A”と霜取り/くもり止め機能のための制御”B”等の部分に分割されて
もよく、制御”B”がキャビンの換気の機能の制御”A”を無効にし、常に風防
ガラスの内側への水分の凝結が防止されまたは除去される。符号1は温度情報を
ACUに入力する1つ以上の外気温度センサを表し、符号2は相対湿度情報をA
CUに入力する1つ以上の外気湿度センサを表し、また追加の温度及び相対湿度
センサを装置の内部動作を監視するために用いても良い。その例はACUが装置
の効率を高めるためにロータリー・クロスオーバー・バルブの変更サイクルを動
作状態にするために湿度飽和のレベルと乾燥キャニスターの蒸発を監視するため
に使用されるセンサである。符号3は1つ以上の前席温度センサを表す。本発明
装置の他の選択例においてはACUは各前席について独立した環境調整力を有す
る別個の機能を持つ。符号4は1つ以上の後席温度センサを表す。符号5は1つ
以上の前席相対湿度センサを表し、符号6は1つ以上の後席相対湿度センサを表
す。ACUの制御”A”部分はセンサからの入力を受取り、センサーの読みを設
定された出力レスポンスの組を有する所定の可能な入力範囲の組と比較して合わ
せる。ACUの制御”A”部分による出力レスポンスは「熱」、「換気」、「空
調」及び「湿度」部等の装置の構成部分を動作状態にする。風防くもり止め/霜
取り機能はACUの制御”B”部が以下の部分からの入力を受け取って実行する
。符号7の風防ガラスの外部の
ための1以上の温度センサ:符号8の風防ガラスの内側のための1つ以上の温度
センサ:符号9の内側風防ガラスの表面近くの空気のための1つ以上の湿度セン
サ、風防ガラスの表面の近くの外気の追加の相対湿度センサを用いてもよい。な
お、それら図示していない。制御”B”の機能はセンサ入力が風防ガラスの内側
表面に水分が凝結する環境条件のレベルに達したかまたはそれに近づいたこと、
又は外部の状態が風防の外面の凝結を融解又は蒸発させるために加熱された空気
流を必要としていることを示したときに風防のくもり止め/霜取りを行う装置の
構成部分を自動的に動作状態にする。自動環境プロファイルの特徴はACUの制
御”A”部の構成要素である。
図99は自動”プロファイル”の特徴がないACUの他の選択例のための制御
ユニットの前面を示す図であり、動力化乗り物の搭乗者に表示される情報と搭乗
者によって選択されACUを所望の環境出力にセットする制御の内容を示す図で
ある。符号1はファン電源オン/オフ選択の押圧選択スイッチであり、ファンが
オンであればスイッチを通して発光し、ファンがオフであればオフになる、スイ
ッチの面の後ろに位置する表示光によってファンのオン・オフも示すものである
。符号2(−)は、それが選択される度にファン速度が最低レベルに設定される
までファン速度を−レベル減少させるファン速度スイッチである。符号3(+)
は、それが選択される度にファン速度が最高レベル
に設定されるまでファン速度を−レベルだけ増加させるファン速度スイッチであ
る。符号4は、それが選択されたときに発光し、ファン電源がオン位置にあると
きにACUが空気流を高レベル(風防レベル)、中間レベル、及び足に導くよう
にする通気口位置選択スイッチである。符号5はそれが選択された時に発光し、
ファン電源がオン位置にあるときにACUが空気流を高レベル(空気をキャビン
の上部に供給する通気口)に導く通気口位置選択スイッチである。符号6は押圧
されたときに明るくなり、キャビン環境システムのための空気の供給源として外
気を用いるようACUを制御する選択スイッチである。符号7は搭乗者が“オン
”を選択することによって符号10の温度パワーが動作状態にされているときに
明るくなってサーモスタットの温度設定を表示するキャビンサーモスタット設定
表示ディスプレイである。符号8(−)は押されたときにサーモスタットの温度
設定を低下させるサーモスタット設定低下選択スイッチである。符号9(+)は
押されたときにサーモスタットの温度設定を上昇させるサーモスタット設定増加
選択スイッチである。ACUは符号10の温度システム電源が”オン”位置にあ
るときにキャビン温度センサがキャビン温度が所望の温度範囲より上又は下であ
ることを示しているときに空調の冷房システム又は暖房システムを自動的に選択
し、動作状態にする。符号10はACUの温度システムを冷房又は暖房の動作状
態にする電源”オン”/”オ
フ”スイッチであり、それによってACUの構成部品を自動的に動作状態にし、
それによりキャビン温度が符号7で示される所望のレベルに調整される。符号1
0のスイッチが”オン”位置にある時、電灯がスイッチを照明して電源が”オン
”であることを示す。符号10のパワーが”オフ”であるとき、ファンは動作を
継続してして加熱又は冷却により調整されない空気をキャビンに供給する。符号
11はキャビン空気流吹き出し口であり、選択されたときには空気を高レベル(
風防吹き出し口)及び前席の搭乗者の足元に向けて送出する。符号12は空気流
を中間レベル及び足元に向けて送出する。符号13は空気流を搭乗者の足元に向
けて送出する。符号14は空気を中間レベルに向けて送出する。搭乗者が符号1
5を選択したときには、キャビン環境システムのための空気供給源はキャビンか
らになり、それによってACUはキャビンの空気を循環させ、スイッチの背後の
表示光を点灯させる。符号16はヒューミディスタットの相対湿度の設定の表示
器であり、符号19が選択されて搭乗者によってヒューミディスタットへの電源
が入れられているときに点灯する。符号17(+)はヒューミディスタット設定
上昇選択スイッチであり、押されたときにヒューミディスタットの相対湿度の設
定を上昇させる。符号18(−)はヒューミディスタット設定降下選択スイッチ
であり、押されたときにヒューミディスタットの相対湿度の設定を低下させる。
ACUは符号19の相対湿度シ
ステムの電源が”オン”位置にあればキャビン相対湿度センサがキャビン相対湿
度が所望の相対湿度の範囲の上または下であることを示しているときには自動的
に加湿及び除湿システムの構成部品を選択し、動作状態にする。符号19はAC
U相対湿度システムを加湿又は除湿で動作状態にする電源”オン”/”オフ”ス
イッチであり、それによってACUがキャビン相対湿度を符号16で表示される
所望のレベルに調整する構成部品を自動的に動作状態にすることが可能になる。
符号19がオン”位置にある時、ライトがスイッチを照明して電源が”オン”で
あることを示す。符号19の電源が”オフ”であれば、ファンが動作を継続して
湿度の付加又は除去により調整されない空気をキャビンに送出する。この図にお
いて手動設定タイプのACUが動力化乗り物のためのものとして示されているが
、それは航空機又は水上乗り物のためのACUと同様であり、キャビン環境温度
の調節及び新鮮な又は循環した空気の乾燥剤による相対湿度の調整のための装置
の構成部分の動作及び停止を制御する。
図100は完全機能の自動ディジタル制御ユニットを示す図であり、モード及
び機能をACUの面上に示し情報ブロックをACUの横に示す。”自動”の自動
モードが選択されたときにはACUは自動的にシステムサーモスタット、ヒュー
ミディスタット及びファンの設定を自動的に調整し、卓越した快適性を提供し、
人が乗り物に乗っているときに
搭乗者が環境システムを調節することが必要なくなる。機能1から5はACUに
よって設定が自動的に行われ調節される。新鮮な空気を用いるか又は循環したキ
ャビンの空気を用いるかの決定は搭乗者によって行われ、搭乗者が設定を変更す
ることを希望するまでは一つの位置に留まる。センサがキャビンの環境調整が必
要であることを示しているけれども、搭乗者がシステムを停止することを希望す
るときに搭乗者がACUを無効にしてシステムを停止するために”オン”/”オ
フ”スイッチが設けられている。前席及び後席の自動の機能は独立して乗り物の
搭乗者によって無効にすることができる。
図101は完全機能ACUの面を示す図であり、項目19及び13のキャビン
温度及び相対湿度センサの”実際”の読みが表示されているところを示している
。項目1はACUの全自動機能のためのモード選択スイッチであり、そこでは機
能1から5の設定は自動的におこなわれてその後ACUによって調整される。乗
り物が始動したときに、ACUは自動的に全自動モードで動作を開始し、自動プ
ロファイルの特定の要素がエンジンが停止する前に予め変更され、設定されてい
ない限り、環境プロファイルによって自動モードが制御される。この場合、エン
ジンが停止したときに使用されていた温度、湿度又はファン速度の変更されたプ
ロファイルは保存され、次のエンジン始動及び走行サイクルにおいて再利用され
る。項目2は”セット”モード
選択スイッチであり、そこではこのモードで搭乗者はサーモスタット、ヒューミ
ディスタット、ファン速度、及び吹き出し口の選択の設定を行う。項目2の”セ
ット”モードが搭乗者によって選択されたときには、現在のシステムの設定が項
目15の”設定範囲選択”を選択することによって変更可能であり、それによっ
て”温度ウインドウ”項目19の表示が実際のキャビンの空気温度のセンサの読
みの表示からサーモスタットの現在の設定の表示に変更され、搭乗者がサーモス
タットの温度設定を上昇させる項目18又は低下させる項目3を選択することに
よって設定を変更することが可能であり、”温度ウインドウ”の表示が”セット
”を表示し、続いて図101の項目19と同様のサーモスタットの数字の読みを
示す。相対湿度の調整のためには項目15の”セット”スイッチが選択されたと
きには、ヒューミディスタットもまた項目14を選択することによって相対湿度
レベルを上昇させ或いは項目12を選択することによって相対湿度レベルを低下
させることができる。ACUの操作モードが手動に切り替えられたときには項目
4の”手動”が選択され、それによってACUは搭乗者が”高”、”中”又は”
低”出力を選択することによって直接的に装置の出力を制御することを可能にす
る。図示されない「手動」モードおいて、”温度ウインドウ”及び”湿度ウイン
ドウ”の表示項目19の語”設定”又は”実際”は”温度ウインドウ”について
は”温”又は”冷”になり、”
湿度ウインドウ”については項目13が”加湿”又は”除湿”となり”高”、”
中”、又は”低”が続く。搭乗者はその後温度出力を項目18の空気流の温度を
高めるスイッチ又は項目3の空気流の温度を低下させるスイッチを押すことによ
って”温度ウインドウ”の下部に語”高”を伴った”温”で示される最高の温度
と、”温度ウインドウ”の下部に語”低”を伴った”冷”で表示される最低温度
出力とから始まった6(6個)の温度位置範囲で変化させることができる。
下に示した温度では1が最高の温度出力であり、6が最低温度出力である:
搭乗者はキャビンに行く空気流の相対湿度を温度について上に記述したものと
同様の方法で変更することができ、ここでは1が最高の相対湿度出力であり、6
.が最低相対
湿度出力である。
符号5のオン”/”オフ”スイッチは手動でACUの自動のシステムを停止す
る機能を無効にするものであり、又システムが停止したのちにはシステムはスイ
ッチを再び押すことによってオン状態に戻る。符号6は操作者がキャビンのため
に新鮮な外気を選択するのを可能にするスイッチであり、又スイッチを再び押す
ことによって、本発明の装置を通過したキャビンの空気をキャビン内に戻すキャ
ビンの空気を供給源にする状態に戻る。スイッチが新鮮な外気の位置にある時に
はスイッチは照明される。符号7は”オフ”スイッチである。ACUは、環境条
件が風防に凝結が起きるのを可能にする温度及び相対湿度レベルに近づいてきた
ときには霜取り/くもり止めを自動的に動作させる。ACUによって「くもり止
め」機能が動作状態にされたと
きには「くもり止め」スイッチが照明される。搭乗者は「くもり止め」スイッチ
を選択することによってACUを無効にしてくもり止め機能及びスイッチの照明
を止めることができ、「くもり止め」スイッチの位置はエンジンが停止した後に
はメモリに保持されない。エンジンが始動される毎にACUは自動的に「くもり
止め」機能を再度動作状態にし、搭乗者によって「くもり止め」がオフ位置にし
て無効にされない限り必要があれば風防の霜取りを行う。
符号8は搭乗者がACUの吹き出し口選択の自動モードを無効にすることを可
能にする吹き出し口選択スイッチである。吹き出し口選択スイッチはまたACU
が「手動設定」又は「手動操作」モードであるときに搭乗者が所望の吹き出し口
を選択することを可能にする。搭乗者は所望の吹き出しロレベルスイッチを押す
ことによって1つ以上の吹き出し口を選んでも良い。符号9はファン速度選択の
表示器であり、搭乗者がACUの自動モードを無効にするとともに、1の”H”
(高)から5の”L”(低)の範囲であるファン速度を選択することを許す。搭
乗者はACUが「手動設定」又は「手動操作」モードであるときに、ファン速度
をファン速度選択スイッチを選択するために使用することができる。符号10の
”B”はACUのための後席(路上トラックについては寝台コンパートメント)
選択スイッチであり、ACUが制御パネルの機能を表示しているときには前席の
ものと同様の特徴を有する後席機能のいく
つか又は全てを操作することができる。符号16の”F”は選択されたときにA
CUの表示を前席の動作に戻す前席選択スイッチである。符号11はACUのた
めのリセットスイッチであり、それが選択されたときにはACUが工場設定の環
境プロファイルに戻される。「リセット」スイッチは搭乗者がもはや変更された
プロファイルを使用することを望まないときには何時でも選択してプロファイル
の全ての要素を元の工場プロファイルの設定に戻すことが可能である。
図102は図100及び図101と同様の全機能のACUの表面の図であり、
キャビン温度及び相対湿度のための符号19のサーモスタット及び13のヒュー
ミディスタットの”設定”の読みを示している。搭乗者によって符号15が選択
されたときには項目19及び13の両方について語”実際”が”設定”に置き換
えられ、搭乗者は項目18又は3、項目14又は12を選択することによって設
定を変更することが可能である。
図103は図100、101及び102と同様の全機能ACUの表面の図であ
り、追加の特徴であって搭乗者が左前方及び右前方の席の両方の環境制御を独立
して制御することを可能にしたものである。符号9の”L”は左席のための選択
スイッチであり、それによってACUのための表示が左の席を制御するACUの
部分を操作するようにするものであり、符号10の”R”は右席の選択スイッチ
であ
り、それによってACUのための表示が右席を制御するACUの部分を操作する
ようにするものである。
図104は図53に示された実施例と同様の2個式クロスオーバー・バルブを
用いたキャニスター2個式キャビン乾燥剤装置の図であり、熱交換器3が追加さ
れて符号16の予冷却器熱交換器とともに使用されるものである。冷却液が二つ
の熱交換器の間で循環して熱交換器16を通過する空気流からの熱を熱交換器3
を通過する空気流に移動させる。図示されたドアが閉じて予冷却器が非動作状態
にされたときに空気流1が熱交換器3内を通過するのが防止される。ドアがが閉
じたときには、空気流は熱交換器に導かれ、乾燥剤からお水分の蒸発を行ってい
るときに空気流1が最大の加熱を受ける。符号5及び15は乾燥キャニスター7
及び13の間で空気流1及び2を交換する例えばロータリー・クロスオーバー・
バルブである。エアー・バルブ5及び15はクロスオーバー(交換)を行う回転
、スライド又はダンパーバルブ等である。
図105は図104と同様の2個式のクロスオーバー・バルブを用いたキャニ
スター4個式のキャビン乾燥剤装置の図であり、4個のキャニスターが2個のキ
ャニスターの代わりに用いられている。この4個のキャニスターの選択例の実施
例においては5のクロスオーバー・バルブが空気流をキャニスター3からのキャ
ニスター4に切り替えるため空気流が装置内を中断されずに通過するように流れ
る。
「詳細部」Cに示されるように空気流は他の二つのキャニスター1及び2を通過
して中断されることなく流れ続ける。符号5は入力クロスオーバー・バルブであ
り符号6は出力バルブである。バルブは他の2つの空気流が流れ続ける間に2つ
の空気流を切り替える機能を有するロータリー、スライド、又はダンパータイプ
のバルブである。熱い空気流は水分を乾燥剤から蒸発させる一方、低温の空気流
はキャニスターケースに入れられた乾燥剤に吸収される水分を提供する。
図106はキャビンに行く空気を更に調整するために処理後の冷却/加熱コイ
ルを用いたキャニスター2個式、ロータリー・クロスオーバー・バルブ2個式キ
ャビン乾燥剤装置の概略図である。この装置の選択例は図104に示されたもの
と同様であり、熱交換器17が追加され、空気流19が装置から大気中に出るも
のである。
図107は図105と同様のキャニスター4個、ロータリー・クロスオーバー
バルブ2個式キャビン乾燥剤装置の概略図であり、処理後の冷却/加熱コイルが
キャビンに向かう空気を更にに調整するものである。バルブは図105の詳細部
Cに示されたものと同様である。
図108は図106に示されたものと同様のキャニスター2個式、ロータリー
・クロスオーバー・バルブ2個式キャビン乾燥剤装置を示す図であり、直線的空
気流キャニスターを用いたものである。の概略図である。この装置の選
択例では空気流が図106に示されたバッフルの回りに行くことなしに直線的に
キャニスターを通り抜ける。ハニカム6、8、12、及び14はくさび型であり
、ハニカム7及び13の主部の上下に位置し、ハニカムの区間の間に空気の空間
がある。キャニスターの形状及びハニカムの部分の形状によりハニカムを通る空
気流が均等に分配される。バッフルの除去とハニカムがこのような配置によりバ
ッフル型のキャニスターに比べて装置を通過する空気流の抵抗が減少する。これ
は発明の方法が種々のタイプ及び形状のキャニスター又はホイール及び空気流を
乾燥剤が塗布された材料内を通過させる種々のタイプのバルブをどのようにして
用いて所望の結果を得るかを示す他の例である。
図109は霜取り及びボックス内に含まれる空気の相対湿度を低下させること
によりエネルギー消費を低減させるためにこの装置を使用するトラック又は他の
動力化乗り物のための大型の冷凍ボックス又は冷蔵ユニット又は商業ビルディン
グ内に位置する冷凍ボックス又は冷蔵ユニットの為の、乾燥剤による霜取り装置
を示す図である。本発明の装置はコンプレッサー及びコンデンサーコイルからの
余分の熱を利用して水を含んだ乾燥剤から水分を蒸発させる。符号1は冷凍ボッ
クス/冷却器であり、しばしば開かれ、温度及び水分が高い他の空気供給源に露
出される食品店の表示ケース、低温貯蔵ボックス、路上トラックのトレーラー、
家庭の冷蔵庫他の種々の他の冷却又は冷凍ボックスと
して使用されるものである。装置は空気流を除湿して霜取りを行い、ユニットの
エネルギー消費を低減させる。冷却/冷凍ボックスに接触するより暖かい空気は
それが冷却されるまでその水分を保持し、その後より暖かい空気の水分は温度が
低下するのに従って凝結してボックスの内側の特に、冷たい蒸発器コイルに霜を
形成する。図において2つの別々の空気流が矢印でしめされている。冷たい空気
3が2のフィルタを通してボックスから出て乾燥剤ホイールの4−A吸収側を通
過し、そこでは無水乾燥剤が空気流の水分を吸収する。符号5は除湿された冷た
い空気流であり、ファンモータ9により駆動される6の冷気ファンに吸い込まれ
る。空気流は次に7の低温蒸発器コイルに入り、後者は冷凍器に戻る空気の温度
を低下させる。低温蒸発器コイルを通過する前に空気流から水分が除去されてい
るため、空気がコイルを通過するときに凝結体(霜)が形成されることは無い。
冷たい除湿された空気流が非常に低い相対湿度でボックスに入ったときに、昇華
作用によってボックスの霜取りが行われる。他方の空気流11は8のコンプレッ
サーの熱い外側とホース(図示せず)の上を、空気流が12の熱い空気流フィル
タによってろ過される前又は後に通過する。9のファンモータによって駆動され
るファン13によって空気流が13のファンと、ゆっくり回転する乾燥剤ホイー
ルの4−E蒸発側の間に位置する16のコンデンサーコイル内を通過する。ホイ
ールの水を含んだ乾燥剤か
ら水分を蒸発させるのに充分な程度に高温の温度で16の高温コンデンサーコイ
ルを出る熱い湿った空気流14が示されている。熱い湿った空気流は装置を出て
15の大気中に排出される。Engelhard Corporationによって製造されているチ
タニウム・シリカによって乾燥剤の表面上を通過する空気流の温度が1400F
(60°C)程度に低いときに水分を蒸発させることができ、室温又はそれ以下
の温度で水分を吸収する。乾燥剤ホイールは例えば中心トルク・ドライブハニカ
ムホイールであり、トルク・モーター10及び減速ギヤボックスがドライブシャ
フトでホイールに結合されていることが示されている。自動制御ユニット、セン
サ、シール、配線、その他の構成部品は示していない。
図110は霜取りし、そしてボックス含まれる空気の相対湿度を下げることに
よってエネルギー消費量を減らすトラックあるいは商業建物のための大きな冷凍
ボックスあるいは冷蔵ユニットのための乾燥剤による霜取り装置を示す図であり
、図109に類似し、ファンとモーターとホイール配置の異なる実施例を示す。
図においてファンは、空気シールを通過した空気もれがボックスに入らないよう
に配置されていることが示されている。これはホイールの冷たい側に対する空気
圧力がホイールの熱い側の空気圧より大きいであろうからである。図109のよ
うに、ボックスの中の冷却空気1は2の空気フィルタを通して循環し、そして無
水物乾燥剤が空気流から湿気を吸着する乾燥剤ホイー
ルの吸着部5−Aを通過するように気流を強制する冷却側ファン4を通過する。
空気をホイールの中に押し込む冷却空気ファン4の位置は図のより低い部分の1
4の熱空気ファンによってホイールを通して引かれる熱い空気よりホイールの近
くの冷い空気団の中の空気圧を高くする。冷たい除湿された空気流がホイールを
出るとき、それは除湿された空気流の温度を下げる冷たい蒸発器コイル7を通過
する。この本発明の装置の選択肢では、項目10のひとつのモーターがファン4
と14の両方、そして減速ギアボックスに力を供給する。項目9のトルクがゆっ
くりと回転している乾燥剤ホイールに同じく供給される。符号8は通常の冷凍の
機能のに加えて蒸発のための超過の熱源として用いられるかも知れない従来のコ
ンプレッサである。項目17は、11の外気が装置に入る時に、乾燥剤ホイール
の表面上に異物が付くのを防ぐフィルターである。外気流は、乾燥剤ホイールの
蒸発側5−E、から水分をを蒸発させるために必要なレベルまで空気流の温度を
高める16の熱いコンデンサーコイルを通過する。空気流12は、乾燥剤ホイー
ルの含水部分に入る熱空気流であり、ここで湿気が乾燥剤から熱い空気流の中に
解放され、そして項目13の熱い湿った空気としてホイールを出る。ファン14
が装置を通過した熱空気流を引出して、熱い湿た空気15を再び大気に中に追い
出す。
図111は霜取りし、そしてボックスに含まれる空気の
相対湿度を下げることによってエネルギー消費量を減らす、トラックあるいは商
業ビルディングのための冷凍ユニットの大きな冷凍ボックスのための乾燥剤によ
る霜とり装置を示す図109と図110に類似した図であり、ファン、モーター
、そしてホイールの配置の異なる実施例を有するものである。この図は1つのモ
ーター10の代わりに2つのモーター9及び10があるという点で異なっている
以外は図110に類似している。この図で項目9は乾燥剤ホイールのためにトル
クモーターと減速ギアボックスである、そして項目10はファン4及びファンモ
ーター14である。図109及び110の他の選択肢は装置に加えられるかも知
れない項目18の補助的な熱交換器であり、後者は8のコンプレッサがオフであ
り除湿が望まれる時の蒸発のために必要とされる熱を供給することができる。補
助熱交換器18はただ、ただコンプレッサがオフの時に、乾燥剤の再生に熱を提
供する必要があるときだけに設ける必要があるであろう。コンプレッサ8が稼働
している時、再生のための熱は16のコンデンサーコイル、によって供給される
。
図112は直線的な気流を有する4つのキャニスター乾燥剤ケースの図であり
、ここで気流はバッフルによって方向が変更させない。入力端部が右下に移動さ
れたロータリークロス・オーバーバルブと共にに示される。熱い空気流はキャニ
スター「A」を入り、そして出力端部「E」から排出され、その間キャニスター
「B」&「D」がそれらの
サイクルを変え(「B」が熱い空気から冷気及び「D」が冷気から熱い空気)、
一方、キャニスター「C」は冷い空気流が「C」入力端部に入り「G」出力端部
から排出される。このようにして「A」及び「C」の気流は「B」&「D」の変
更の間にも中断されることはない。キャニスター「A」がその湿気が熱い空気流
中に完全に蒸発させ無水物になり、またキャニスター「C」はそれが含水になる
につれて、冷い空気流から乾燥剤中に吸着される湿気によって飽和する。「A」
&「C」の転換は、空気流がキャニスター「B」&「D」を通過し続ける間に、
クロスオーバ弁によって達成される。自動制御装置の相対湿度センサーが飽和と
蒸発のレベルを検出し、入出力クロスオーバー・バルブを作動させて、クロスオ
ーバを達成する。
図113は図112に類似したキャニスターの入力端部の図を用意するために
、前方へ、かつ4つのキャニスターケースから離れて動かされたクロスオーバ・
バルブの図である。
図114は4つのキャニスターケースのために利用されるかも知れないロータ
リー・クロスオーバ・バルブの図である。詳細部「A」にはロータリ・クロスオ
ーバー・バルブの1部分が2つの空気抜きが弁に接続された状態が左上に示され
ている。空気流「A」が弁開口を弁の頂上に入力して、そして気流”A1”とし
て90曲がってキャニスターに入るのが示されている。ロータリー・クロスオー
バ・
バルブは、クロスオーバ・バルブが1つのキャニスターから他方のキャニスター
に速い速度で弁の変更を行うという点で、ゆっくりと回転している乾燥剤ホイー
ルの作用量とは異なっている。弁の回転動作は「R」と表示された矢印で示され
る。空気流「A」は熱い空気流である一方、空気流「B」が冷い空気流であり、
「B」がキャニスターから閉止されている状態が示されている。バルブが空気流
を回転させる時、「B」がバルブ内で開口を通して流れることが可能であり、そ
して空気流「A」が図示されないバルブの区間によって閉止される。
図115は乾燥剤ホイールとセル開口の大きさの回転を補償するために入力さ
れた通気孔のそれから出力通気孔についてセットされて細いを示す図である。乾
燥剤ホイールの回転が、ホイールを通る気流の速度と比較して非常に遅いけれど
も、例えば吸着気流がセル(空気通路)を通してそしてホイールの入力側に入り
、ホイール回転につれて空気がの出力側蒸発空気流中へ出る条件が存在する。通
気孔オフセットは、同じセルの出力蒸発通気孔側が開かれる前に吸着入力側セル
がに完全に閉じられることを確実にする。「A」は回転の中心の両側のオフセッ
ト角を表して、そして「R」=回転速度、「S」=気流の速度、「W」=ホイー
ルとホイールの直径の幅の関数として示される‖。(1)対角線のシールの厚さ
と(2)セルの大きの2つの追加因数(図示せず)がある。通気孔オフセットは
吸着から蒸発
側まであるいは蒸発からシステムの吸着側まで空気流の交差を妨げるのに役立つ
。
図116は乾燥剤を利用している本発明の方法までの選択肢が乾燥剤に除湿さ
れた圧縮空気になるためにエアコンプレッサーに入る空気流を乾燥剤ホイールベ
ースの除湿装置の図である。項目1、蒸発空気流は大気から3空気フィルタを通
して装置に入り、乾燥剤ホイールへの異物の堆積を妨げる。1蒸発空気流からの
たいていの異物が3空気フィルタよって取り去られた後、蒸発空気流は、コンプ
レッサ、コンプレッサモーターあるいは他の源のような種々の源から超過の熱に
よって供給された4熱交換器を通過して、蒸発気流の温度は乾燥剤材料が6乾燥
剤ホイールについて表面上覆ったEから湿気を蒸気にするために、必要な温度に
上昇される。乾燥剤ホイールはE装置の蒸発セクションを通してゆっくりと回転
し、4熱交換器を出る熱空気流が乾燥剤材料から湿気を蒸気にして、そして次に
8水蒸気で大気に戻す。項目2、最初にコンプレッサに入るコンプレッサ入力気
流は5空気フィルタを通り6乾燥剤ホイールの吸着側Aに入る前に異物を取り除
く。NOMEXハニカムホイールの表面上に覆われた乾燥剤は、空気が7コンプレッ
サ入口へホイールを通過するように、空気流から湿気を吸着する。ホイール上に
乾燥剤がコートされ乾燥剤ホイールはゆっくりと回転させ、装置のAとE位置の
中にそして中から回される。回転は湿気にA位置で乾燥剤の中に吸着され
て、そして次に湿気が蒸気にされるE姿勢に置き直される。このようにして乾燥
剤は入力された空気流から連続的に湿気を吸着して、そして熱空気流から湿気の
蒸発によって再生させられる。項目4の熱交換器はパイプ/ホース9&10で示
され、これはコンプレッサ/モーターから蒸発空気流まで熱を伝送するために用
いられる冷却液のための入力及び及び出力ラインである。示されないが本発明の
装置の選択肢は熱交換器を削除して、そして小さいファンを利用してモーターと
コンプレッサから空気流を引き、空気をホイールの蒸発側の中に押し込む。発明
の利益の2つは、最初に、入力された空気が水蒸気を含んでいないそして第二に
、コンプレッサ、エアタンク、エアライン、ホース、が駆動する時、より大きい
圧縮を作り出すためにコンプレッサの能力のためのコンプレッサの改善効率はモ
ーター、そして空気を利用している他の装置は空気冷凍システムの中でしばしば
できる圧縮度にうまく対処しなくてもよいことである。多くの圧縮空気システム
が今日、種々の水フィルターあるいは水分離器を利用し、一定のメンテナンス努
力が圧縮空気システムでの湿気の蓄積を妨げる。
図117は、コンプレッサと空気冷却モーターを冷却する空気流から、熱交換
器が取り去られるそして蒸発のための熱が供給されること以外、図116で示さ
れる装置に類似している乾燥剤を用いたエアコンプレッサー除湿装置の図である
。項目1は3フィルターを通して最初に通過する
蒸発気流であり、これはどんな異物の粒子でも取り去り、それの後に空気がフィ
ルターが11モーターと12コンプレッサの外表面の上を通過する。気流は8フ
ァンによってゆっくりと回転している乾燥剤ホイールの蒸発部「E」を通して強
制されている。項目4は、11モーターによって電力を供給されるか、あるいは
、示されないもう1つのモーターが減速ギアボックスに力を供給する減速ギアボ
ックスである。4減速ギアボックスの出力は8ファンに、乾燥剤ホイールと高い
rpmにゆっくりと回転しているシャフトである。項目1、蒸発空気流は圧縮され
ているためにコンプレッサから湿気を蒸気にするために十分高い温度において乾
燥剤ホイールに13エアダクトを通り、どんな異物の粒子でも取り去るために最
初に5空気フィルタを通り、そして次に気流での湿気が乾燥剤材料の中に吸着さ
れる6乾燥剤ホイールの吸着部「A」へ入る。除湿された気流は14エアダクト
を通りエアコンプレッサーに入る。項目7、除湿された空気流はエアコンプレッ
サー入口に入るよう用に示される。項目10は高圧によって除湿された空気であ
るエアコンプレッサーの出力である。他の乾燥剤に置換可能な弁がホイール交差
で乾燥剤キャニスターのセットを利用する本発明の装置の選択肢が示されない。